堆排序

本文详细介绍了一种高效的排序算法——堆排序。首先通过调整数组构建大根堆,然后通过不断缩小调整范围实现排序。适用于需要高效排序的大规模数据处理场景。

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// array是待调整的堆数组,i是待调整的数组元素的位置,nlength是数组的长度
//本函数功能是:根据数组array构建大根堆
 
void HeapAdjust(int array[], int i, int nLength)
{
    int nChild;
    int nTemp;
    for (nTemp = array[i]; 2 * i + 1 < nLength; i = nChild)
    {
        // 子结点的位置=2*(父结点位置)+ 1
        nChild = 2 * i + 1;
        // 得到子结点中较大的结点
        if ( nChild < length-1 && array[nChild + 1] > array[nChild])
            ++nChild;
        // 如果较大的子结点大于父结点那么把较大的子结点往上移动,替换它的父结点
        if (nTemp < array[nChild])
            array[i] = array[nChild];
        else
        // 否则退出循环
            break;
        // 最后把需要调整的元素值放到合适的位置
        array[nChild]= nTemp;
    }
}
 
// 堆排序算法
void HeapSort(int array[],int length)
{
    // 调整序列的前半部分元素,调整完之后第一个元素是序列的最大的元素
    //length/2-1是第一个非叶节点,此处"/"为整除
    for (int i = length / 2 - 1; i >= 0; --i)
        HeapAdjust(array, i, length);
    // 从最后一个元素开始对序列进行调整,不断的缩小调整的范围直到第一个元素
    for (int i = length - 1; i > 0; --i)
    {
        // 把第一个元素和当前的最后一个元素交换,
        // 保证当前的最后一个位置的元素都是在现在的这个序列之中最大的
        Swap(&array[0], &array[i]);
        // 不断缩小调整heap的范围,每一次调整完毕保证第一个元素是当前序列的最大值
        HeapAdjust(array, 0, i);
    }
}
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