堆排序算法之初始堆建立

以大顶堆为例(初始建堆操作复杂度是 O(n))

1.首先根据序列构建一个完全二叉树
2.在完全二叉树的基础上,从最后一个非叶结点开始调整:比较三个元素的大小–自己,它的左孩子,右孩子。分为三种情况:

  • 自己最大,不用调整
  • 左孩子最大,交换该非叶结点与其左孩子的值,并考察以左孩子为根的子树是否满足大顶堆的要求,不满足递归向下处理
  • 右孩子最大,交换该非叶结点与其右孩子的值,并考察以右孩子为根的子树是否满足大顶堆的要求,不满足递归向下处理
堆排序是一种基于比较的、采用分治策略的排序算法,它利用了二叉堆的数据结构特性。建立初始堆的过程通常是将待排序数组构造成一个满足最大堆(对于升序排序)或最小堆(对于降序排序)条件的结构。以下是使用C语言实现的建立最大堆(升序)的例子: ```c #include <stdio.h> void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; // 初始化根节点为最大值 int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2; if (left < n && arr[left] > arr[largest]) { // 如果左孩子大于根节点 largest = left; } if (right < n && arr[right] > arr[largest]) { // 如果右孩子大于根节点 largest = right; } if (largest != i) { // 如果有更大的节点 // 交换根节点和找到的最大节点 int temp = arr[i]; arr[i] = arr[largest]; arr[largest] = temp; // 对新的根节点递归地进行heapify操作 heapify(arr, n, largest); } } // 主函数用于堆排序 void heapSort(int arr[], int n) { for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) heapify(arr, n, i); // 从最后一个非叶子节点开始,自下而上调整 for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { // 将堆顶元素(最大值)与末尾元素交换,并减少堆大小 int temp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = temp; // 移动到新的堆顶并调整 heapify(arr, i, 0); } } int main() { int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); printf("Original array: \n"); for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", arr[i]); heapSort(arr, n); printf("\nSorted array: \n"); for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", arr[i]); return 0; } ``` 这个代码首先创建了一个最大堆,然后通过反复交换堆顶元素(当前最大值)与未排序部分的最后一个元素,并缩小堆范围,实现了整个数组的排序。
评论 3
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值