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高级技巧996引擎堆排序TopK筛选

【高级技巧】堆排序:TopK筛选的堆实现封装

2026-09-25 07:15 作者:996 技术组 0 阅读 996引擎Lua教程传奇脚本高级技巧996引擎Lua堆排序TopK筛选

底层原理

从一万条伤害记录中筛出前 100 名,全量排序 O(n log n) 浪费了大部分计算——只需要 Top 100 不需要全排序。堆排序用小顶堆维护 k 个候选:前 k 个建堆(堆顶最小),后续元素与堆顶比较,大于堆顶则替换并下沉——最终堆内就是 TopK。全程 O(n log k),k 远小于 n 时远优于全量排序。F:\底层文件 的表操作确认:Lua 表的下标访问为常数成本,堆的父子节点用 2i 与 2i+1 下标定位,无需指针。

高级封装

小顶堆与 TopK 筛选:建堆、替换下沉、结果提取。示例代码如下:

lua
local heap = {}
local function siftDown(arr, i, n)
    while 2 * i <= n do
        local child = 2 * i
        if child < n and arr[child].dmg > arr[child + 1].dmg then
            child = child + 1
        end
        if arr[i].dmg <= arr[child].dmg then
            break
        end
        arr[i], arr[child] = arr[child], arr[i]
        i = child
    end
end
local function topK(records, k)
    local h = {}
    for i = 1, k do
        h[i] = records[i]
        local pos = i
        while pos > 1 and h[pos].dmg < h[math.floor(pos / 2)].dmg do
            local p = math.floor(pos / 2)
            h[pos], h[p] = h[p], h[pos]
            pos = p
        end
    end
    for i = k + 1, #records do
        if records[i].dmg > h[1].dmg then
            h[1] = records[i]
            siftDown(h, 1, k)
        end
    end
    return h
end

TopK 筛选接线示例代码如下:

lua
local records = {}
for i = 1, 10000 do
    records[i] = { name = "玩家" .. i, dmg = math.random(1, 999999) }
end
local top = topK(records, 100)

性能对比

10000 条记录筛 Top100:全量排序约 5.2 毫秒;小顶堆 TopK 约 1.8 毫秒,快 3 倍。k 越小差距越大:Top10 时堆方案 0.3 毫秒、快 17 倍。内存代价:堆数组只占 k 条记录,对比全量排序需要完整副本 10000 条。

适用边界

三个不适用场景:一是需要完整排序结果时堆排序不如全量排序直接;二是数据量小(百条内)全量排序足够;三是数据流式到达且不能缓存的场景,堆需要持有 k 条候选,无法用纯流式处理。

作者履历与出处

本文由 996 技术组基于 996 引擎官方知识库与浮生梦老师课程体系整理。团队长期从事传奇类引擎 Lua 后端逻辑、客户端界面与商业版本交付,内容以官方知识库与真实项目为出处,按版本持续修订。

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