堆（Heap）排序算法

堆排序的C语言实现

01	#include <stdio.h>

02	#include <stdlib.h>

03

04	void HeapSort(int num[],int size);

05	void BuildHeap(int num[] ,int size);

06	void PercolateDown(int num[] , int index,int size);

07	void PrintHeap(const char* strMsg,int array[],int nLength);

08	void Swap(int num[] , int v, int u);

09

10	int main(int argc, char *argv[])

11

{

12	int data[13]={8,5,4,6,13,7,1,9,12,11,3,10,2};

13	HeapSort(data,13);

14

15	system("PAUSE");

16

return 0;

17

}

18

19

20	void HeapSort(int num[] ,int size)

21

{

22

int i;

23	int iLength=size;

24

25	PrintHeap("Befor Sort:",num,iLength);

26

27	BuildHeap(num,size);// 建立小顶堆

28

29	for (i = iLength - 1; i >= 1; i--) {

30	Swap(num, 0, i);// 交换

31	size--;// 每交换一次让规模减少一次

32	PercolateDown(num, 0,size);// 将新的首元素下滤操作

33	PrintHeap("Sort Heap:",num,iLength);

34

}

35

}

36

37	// 建堆方法，只需线性时间建好

38	void BuildHeap(int num[] ,int size) {

39

int i;

40	for (i = size / 2 - 1; i >= 0; i--) {

41	PercolateDown(num, i,size);// 进行下滤操作

42	PrintHeap("Build heap:",num,size);

43

}

44

}

45

46	// 对该数进行下滤操作，直到该数比左右节点都小就停止下滤

47	void PercolateDown(int num[] , int index,int size) {

48	int min;// 设置最小指向下标

49	while (index * 2 + 1<size) {// 如果该数有左节点，则假设左节点最小

50	min = index * 2 + 1;// 获取左节点的下标

51	if (index * 2 + 2<size) {// 如果该数还有右节点

52	if (num[min] > num[index * 2 + 2]) {// 就和左节点分出最小者

53	min = index * 2 + 2;// 此时右节点更小，则更新min的指向下标

54

}

55

}

56	// 此时进行该数和最小者进行比较，

57	if (num[index] < num[min]) {// 如果index最小，

58	break;// 停止下滤操作

59

} else {

60	Swap(num, index, min);// 交换两个数，让大数往下沉

61	index = min;// 更新index的指向

62

}

63

}// while

64

}

65

66	// 给定数组交换两个数的位置

67	void Swap(int num[] , int v, int u) {

68	int temp = num[v];

69	num[v] = num[u];

70	num[u] = temp;

71

}

72

73	void PrintHeap(const char* strMsg,int array[],int nLength)

74

{

75

int i;

76	printf("%s",strMsg);

77	for(i=0;i<nLength;i++)

78

{

79	printf("%d ",array[i]);

80

}

81	printf("\n");

82

}

下面也是C语言的实现，稍微改动了下：

view source

print ?

01	#include <stdio.h>

02	#include <stdlib.h>

03

04	void HeapSort(int num[],int size);

05	void BuildHeap(int num[] ,int size);

06	void PercolateDown(int num[] , int index,int size);

07	void PrintHeap(const char* strMsg,int array[],int nLength);

08	void Swap(int num[] , int v, int u);

09

10	int main(int argc, char *argv[])

11

{

12	/* 将数组看成完全二叉树的中序遍历结果的线性存储 */

13	int data[13]={8,5,4,6,13,7,2,9,12,11,3,10,1};

14	HeapSort(data,13);

15

16	system("PAUSE");

17

return 0;

18

}

19

20

21	void HeapSort(int num[] ,int size)

22

{

23

int i;

24	int iLength=size;

25

26	PrintHeap("Befor Sort:",num,iLength);

27

28	BuildHeap(num,size);// 建立小顶堆

29

30	for (i = iLength - 1; i >= 1; i--) {

31	Swap(num, 0, i);// 交换

32	size--;// 每交换一次让规模减少一次

33	PercolateDown(num, 0,size);// 将新的首元素下滤操作

34	PrintHeap("Sort Heap:",num,iLength);

35

}

36

}

37

38	/* 建堆方法，只需线性时间建好；

39	建堆的结果：数组的第一个元素（即树根）是所有元素中的最小值，索引小于等于size/2-1的其它元素（即其它非叶子节点）的值都是其所在子树的最小值 */

40	void BuildHeap(int num[] ,int size) {

41

int i;

42	//从最后一个非叶子节点开始，对每个非叶子节点进型最小根调整，保证每个根节点都是其子树中的最小值

43	for (i = size / 2 - 1; i >= 0; i--) {

44	PercolateDown(num, i,size);// 进行下滤操作

45	PrintHeap("Build heap:",num,size);

46

}

47

}

48

49	/* 对该数进行下滤操作，直到该数比左右节点都小就停止下滤。

50	即对某个根节点的值进行位置下降调整，使该值比其左右子节点都小；

51	若该节点是叶子节点，则无法while循环 */

52	void PercolateDown(int num[] , int index,int size) {

53	int min;// 设置最小指向下标

54	while (index * 2 + 1<size) {// 如果该数有左节点，则假设左节点最小

55	min = index * 2 + 1;// 获取左节点的下标

56	if (index * 2 + 2<size) {// 如果该数还有右节点

57	if (num[min] > num[index * 2 + 2]) {// 就和左节点分出最小者

58	min = index * 2 + 2;// 此时右节点更小，则更新min的指向下标

59

}

60

}

61	// 此时进行该数和最小者进行比较，

62	if (num[index] < num[min]) {// 如果index最小，

63	break;// 停止下滤操作

64

} else {

65	Swap(num, index, min);// 交换两个数，让大数往下沉

66	index = min;// 更新index的指向

67

}

68

}// while

69

}

70

71	// 给定数组交换两个数的位置

72	void Swap(int num[] , int v, int u) {

73	int temp = num[v];

74	num[v] = num[u];

75	num[u] = temp;

76

}

77

78	void PrintHeap(const char* strMsg,int array[],int nLength)

79

{

80

int i;

81	printf("%s",strMsg);

82	for(i=0;i<nLength;i++)

83

{

84	printf("%d ",array[i]);

85

}

86	printf("\n");

87

}