堆排序

最新推荐文章于 2024-09-04 23:05:17 发布

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#堆排序 #heap #算法 #数据结构

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本文详细介绍了最大值堆排序和最小值堆排序的实现原理及过程。通过具体的C++代码示例，展示了如何构建最大值堆与最小值堆，并进行排序。适用于初学者了解堆排序的基本概念和技术细节。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#ifndef _HEAP_SORT_
#define _HEAP_SORT_

/************************************************************************/
/*  堆排序是利用堆顶这个关键字来进行的，将最后一个元素与堆顶元素进行交换*/
/*  并去除最后一个元素，重新调整堆,这样依次下去直到堆中只剩走后一个元素 */
/************************************************************************/
/*  最大值堆排序and最小值堆排序  */
#include <IOSTREAM>
using namespace std;

/*  调整当前元素在最大值堆中的位置，arr为数组名，pos为当前位置，length为数组长度  */
void heapMaxAdjust(int arr[], int pos, int length)
{
    int temp, child;
    temp = arr[pos];
    for (int i = pos; 2 * i + 1 < length; i = child)
    {
        child = 2 * i + 1;
        if ((child + 1) < length && arr[child] < arr[child + 1])
        {
            child++;
        }

        if (temp < arr[child])
        {
            arr[i] = arr[child];
        }
        else
        {
            break;
        }
        arr[child] = temp;
    }
}

/*  进行最大值堆排序，arr为数组名，length为数组长度  */
void heapMaxSort(int arr[], int length)
{
    int i;
    /*  构造最大值堆  */
    for (i = length / 2 - 1; i >= 0; i--)
    {
        heapMaxAdjust(arr, i, length);
    }

    /*  进行堆排序，直到arr只剩下最后一个元素  */
    for (i = length - 1; i>0; i--)
    {
        //堆的最大值与最后一个元素进行交换，并减少一个堆的元素
        int temp = arr[0];
        arr[0] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        heapMaxAdjust(arr, 0, i);  //对交换后的堆进行重新调整成最大堆
    }
}

/*  调整当前元素在最小值堆中的位置，arr为数组名，pos为当前位置，length为数组长度  */
void heapMinAdjust(int arr[], int pos, int length)
{
    int temp, child;
    temp = arr[pos];
    for (int i = pos; 2 * i + 1 < length; i = child)
    {
        child = 2 * i + 1;
        if ((child + 1) < length && arr[child] > arr[child + 1])
        {
            child++;
        }

        if (temp > arr[child])
        {
            arr[i] = arr[child];
        }
        else
        {
            break;
        }
        arr[child] = temp;
    }
}

/*  进行最小值堆排序，arr为数组名，length为数组长度  */
void heapMinSort(int arr[], int length)
{
    int i;
    /*  构造最小值堆  */
    for (i = length / 2 - 1; i >= 0; i--)
    {
        heapMinAdjust(arr, i, length);
    }

    /*  进行堆排序，直到arr只剩下最后一个元素  */
    for (i = length - 1; i>0; i--)
    {
        //堆的最小值与最后一个元素进行交换，并减少一个堆的元素
        int temp = arr[0];
        arr[0] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        heapMinAdjust(arr, 0, i);  //对交换后的堆进行重新调整成最小值堆
    }
}

#endif