使用Python实现堆排序算法

堆排序是利用堆数据结构的高效排序算法，时间复杂度稳定为O(n log n)，空间复杂度O(1)，适合大规模数据排序。堆是完全二叉树，父节点值≥（最大堆）或≤（最小堆）子节点值。数组中堆的索引关系：父节点i的子节点为2i+1、2i+2，子节点j的父节点为(j-1)//2。 核心操作包括：1. **Heapify**：调整以i为根的子树为最大堆，递归比较子节点并交换；2. **构建最大堆**：从最后非叶子节点（n//2-1）向上调整所有节点，确保整体满足最大堆性质。 排序流程：先构建最大堆，再反复交换堆顶（最大值）与堆尾元素，同时调用Heapify调整剩余元素为最大堆，最终得到有序数组。堆排序为原地排序，适用于大数据量场景。