基于visual Studio2013解决面试题之0209最大堆排序



题目

解决代码及点评

/*
	最大堆是一个数组数据结构，任意一个下标i，它的值大于i*2和i*2+1的值(i从1开始)
	当这样的堆形成时，最大值在数组最开始的位置。

	当这样的堆形成后，将第一个元素交换到最后，并在剩余的数据中再调整堆，形成新的堆
	如此反复完成排序
*/

#include <iostream>

using namespace std;

void swap(int *a, int *b)
{
	int temp;
	temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

/*
	 堆调整函数，i表示需要调整的下标
	 size表示堆长度
	 最大堆的要求是i的值大于i*2的值和i*2+1的值
*/
void heap_adjust(int *a, int i, int size)
{
	int lchild = 2 * i;
	int rchild = 2 * i + 1;
	int max = i;

	if (i <= size / 2) //大于size/2的为叶子节点，不需要调整
	{
		if (lchild <= size && a[lchild] > a[max])
			max = lchild;
		if (rchild <= size && a[rchild] > a[max])
			max = rchild;
		if (max != i)
		{
			swap(&a[i], &a[max]);
			heap_adjust(a, max, size); //依此调整下面的子树，为了防止交换之后不满足堆的性质
		}
	}
}

/*
	创建堆就是调整堆的过程
*/
void create_heap(int *a, int size)
{
	int i = 0;
	for (i = size / 2; i >= 1; i--)
		heap_adjust(a, i, size);
}

/*
	堆排序
	a存放数组
	size表示长度，注意，数据是从下标[1, size]
*/
void heap_sort(int *a, int size)
{
	int i = 0;
	int temp = 0;

	// 创建最大堆
	create_heap(a, size);

	for (i = size; i >= 1; i--)
	{
		// 把第一个值，交换到最后去，最大堆里，第一个值是最大的
		// 把它交换到最后的位置，相当于已经有一个数据排序好了
		swap(&a[i], &a[1]);

		// 交换之后堆就被破坏了
		// 那么需要对除了最后一个元素外的其他元素进行堆调整
		// 形成新的最大堆，如此循环完成排序
		heap_adjust(a, 1, i - 1);
	}
}

int main(int argc, char **argv)
{
	int a[100];
	int size = 0;
	cout << "堆个数：";
	// 输入堆中数值个数
	while (scanf_s("%d", &size) == 1 && size > 0)
	{
		int i = 0;
		// 从键盘输入数值，并保存在数组
		for (i = 1; i <= size; i++)
			scanf_s("%d", &a[i]);

		// 在数组上进行堆排序，注意下标是从1开始到size，下标为0的值没有用
		// 主要是为了方便计算
		heap_sort(a, size);

		// 打印排序结果
		for (i = 1; i <= size; i++)
			printf("%d ", a[i]);
	}

	return 0;
}

代码下载及其运行

代码下载地址：http://download.youkuaiyun.com/detail/yincheng01/6704519

解压密码：c.itcast.cn

下载代码并解压后，用VC2013打开interview.sln，并设置对应的启动项目后，点击运行即可，具体步骤如下：

1）设置启动项目：右键点击解决方案，在弹出菜单中选择“设置启动项目”

2）在下拉框中选择相应项目，项目名和博客编号一致

3）点击“本地Windows调试器”运行

程序运行结果