heap sort算法实现-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/templarzq/article/details/7711722

本文介绍了一种经典的排序算法——堆排序，并提供了详细的C++实现代码。通过调整元素位置以维护堆的特性，堆排序能够高效地对数据进行排序。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;


void swap(int index1,int index2,vector<int>& v)
{
  int tmp;
  tmp = v[index1];
  v[index1] = v[index2];
  v[index2] = tmp;
}

void siftup( int index,vector<int>& v)
{
   int n=v.size();
   //堆的层数为logn
   int parent ;

   for(int i=index;i>=1;)
   {
     parent = i/2; 
     //父节点比当前子节点大/小，交换
     if( v[parent]<v[i] )
     {
       swap(parent,i,v);
       i = parent;
     }
     else
       return;
   }
}

void siftdown( int index,vector<int>& v)
{
   
   int n=v.size();
   //堆的层数为logn
   int child ;

   int i = 1;
   do
   {
     //左子节点
     child = i*2; 
     //超出范围
     if(child>index+1)
     {
       break;
     }
     else if(child<=index)//存在右子节点
     {
       //找到较小/大的子节点
	if(v[child]>v[child-1])
       {
         child++;
       }
     }    

     //父节点比当前子节点大/小，交换
     if( v[i-1]<v[child-1] )
     {
       swap(child-1,i-1,v);
       i = child;
     }
     else
       return;
   }while(1);
}

void siftdown( int index,int max,vector<int>& v)
{
   
   int n=v.size();
   //堆的层数为logn
   int child ;

   int i = index;
   do
   {
     //左子节点
     child = i*2; 
     //超出范围
     if(child>max+1)
     {
       break;
     }
     else if(child<=max)//存在右子节点
     {
       //找到较小/大的子节点
    if(v[child]>v[child-1])
       {
         child++;
       }
     }    

     //父节点比当前子节点大/小，交换
     if( v[i-1]<v[child-1] )
     {
       swap(child-1,i-1,v);
       i = child;
     }
     else
       return;
   }while(1);
}


void heapsort(vector<int>& v)
{
   //建堆
 /*  for(int i=0;i<v.size();++i)
   {
      siftup(i,v);
   }*/
/*  对于所有i>size/2的元素来说，（i,size)为排好的heap
 *  所以当siftdown时，可以从size/2开始，到1结束
 */
    int size = v.size();
    for(int i=size/2;i>=1;--i)
    {
      siftdown(i,size,v);
    }
    
  
   cout<<"heap:"<<endl;
   for(int i=0;i<v.size();i++)
   {
      cout<<v[i]<<endl;
   }

   //int n=1;
   //建立有序序列
   for(int i=v.size()-1;i>=1;--i)
   {
      //交换v[1]和无序序列最左边的值
      swap(0,i,v);
      //破坏堆属性了，重新建堆
      siftdown(i-1,v);
     /* cout<<"step:"<<n++<<" :"<<endl;
	   for(int i=0;i<v.size();i++)
	   {
	      cout<<v[i]<<endl;
	   }*/
   }
   //排序完毕
   return ;
}



int main(void)
{
   vector<int> v;

   int tmp=0;
   for(tmp=0;tmp<10;tmp+=10)
  { 
   v.push_back(tmp);
   v.push_back(tmp+1);
   v.push_back(tmp+9);
   v.push_back(tmp+7);
   v.push_back(tmp+2);
   v.push_back(tmp+8);
   v.push_back(tmp+5);
   v.push_back(tmp+6);
   v.push_back(tmp+3);
   v.push_back(tmp+4);
 }
   cout<<"before sort:"<<endl;
   for(int i=0;i<v.size();i++)
   {
      cout<<v[i]<<endl;
   }
   heapsort(v);

   cout<<"after sort:"<<endl;
   for(int i=0;i<v.size();i++)
   {
      cout<<v[i]<<endl;
   }
   return 0;
}