堆排序的原理及实现

一.堆排序

      堆是具有下列性质的完全二叉树：每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值，称为大顶堆；或者每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值，称为小顶堆。

                                            大顶堆                              

                                                                       小顶堆

二.堆排序的算法

       将待排序的数设置为大顶堆，这时最大的数就是堆顶的根节点，再将它（最大数）移走（实质上是将最大数与堆末尾进行互换，此时堆末尾为最大值），然后将剩下的数列重新构成一个堆，反复这样操作过后就会得到有序的数列。

    1.寻找最大数

          如图所示，将最大的数90从根节点，放到堆的末尾，让最小的数放到根节点。

    

     2. 寻找第二大数

 

三.程序代码

#include"duisort.h"
#define SIZE 10

int main()
{
    int arr[SIZE];
    produce_arr(arr,SIZE);
    printf("befor\n");
    show_arr(arr,SIZE);
    heapsort(arr,SIZE);
    printf("after\n");
    show_arr(arr,SIZE);
    return 0;
}

2.  .c文件 

#include"duisort.h"


void produce_arr(int *__src,int length)
{
    srand(time(NULL));
    for(int i = 0;i<length;i++)
        __src[i] = rand()%100;
}

void show_arr(int *__src,int length)
{
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        printf("%d ",__src[i]);
    }
    printf("\n");
}

void swap(int *__src,int *__dest)
{
    int temp = *__src;
    *__src = *__dest;
    *__dest = temp;
}

void heapadjust(int *__src,int length,int i)
{
    int max = i;
    int lchild = i*2+1;
    int rchild = i*2+2;
    if(lchild < length && __src[max] < __src[lchild])
        max = lchild;
    if (rchild < length && __src[max] < __src[rchild])
        max = rchild;
    if(max != i)
    {
        swap(&__src[max],&__src[i]);
        heapadjust(__src,length,max);
    }
}

void heapsort(int *__src,int length)
{
    int i;
    for(i=length/2-1;i>=0;i--)
        heapadjust(__src,length,i);
    for(i=length-1;i>0;i--)
    {
        swap(&__src[i],&__src[0]);
        heapadjust(__src,i,0);
    }
}

3. .h文件

#ifndef _DUISORT_H_
#define _DUISORT_H_

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

void produce_arr(int *__src,int length);

void show_arr(int *__src,int length);

void swap(int *__src,int *__dest);


void heapadjust(int *__src,int length,int i);

void heapsort(int *__src,int length);

#endif

 四.运行结果