堆排序（大顶堆）

霍传飞

于 2021-10-02 00:01:03 发布

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分类专栏：算法文章标签： c语言算法

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Huo_Chuanfei/article/details/120582279

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这篇博客展示了如何使用大顶堆进行升序排序，时间复杂度为O(NlogN)。代码中定义了一个宏swap用于交换元素，并实现了downUpdate函数来维护堆的性质。heap_sort函数通过调整堆和交换元素实现排序。最后，通过output函数输出排序前后的数组，以验证算法的正确性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

#define swap(a, b) { \
	__typeof(a) __temp = a;\
	a = b; b = __temp;\
}

void downUpdate(int *arr, int n, int ind) {
	while ((ind << 1) <= n) {
		int temp = ind, l = ind << 1, r = ind << 1 | 1;
		if (arr[l] > arr[temp]) temp = l;
		if (r <= n && arr[r] > arr[temp]) temp = r;
		if (temp == ind) break;
		swap(arr[temp], arr[ind]);
		ind = temp;
	}
}

void heap_sort(int *arr, int n) {
	arr -= 1;
	for (int i = n >> 1; i >= 1; i--) {
		downUpdate(arr, n, i);
	}
	for (int i = n; i > 1; i--) {
		swap(arr[i], arr[1]);
		downUpdate(arr, i - 1, 1);
	}
	return;
}

void output(int *arr, int n) {
	printf("[");
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("]\n");
	return ;
}

int main() {
	srand(time(0));
#define max_n 20
	int *arr = (int *)malloc(sizeof(int) * max_n);
	for (int i = 0; i < max_n; i++) {
		arr[i] = rand() % 100;
	}
	output(arr, max_n);
	heap_sort(arr, max_n);
	output(arr, max_n);
	free(arr);
#undef max_n

	return 0;
}

大顶堆实现升序排序，时间复杂度O（NlogN）