HeapSort -- 堆排序

最新推荐文章于 2023-05-13 14:02:01 发布

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#C++ #算法 #HeapSort #堆排序

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本文介绍了一种基于最大堆的数据结构实现，并详细解释了如何通过该数据结构进行堆排序的过程。文中提供了一个具体的C++代码示例，包括构建最大堆、获取子节点索引、维护最大堆性质的方法及堆排序算法。

struct HEAP
{
    vector<int> arr;
    int sizeHeap;

    explicit HEAP(const vector<int> &src)
    {
        sizeHeap = src.size();
        arr = src;
        buildMaxHeap();
    }

    // Get the left child index
    inline int Left(int i)
    {
        return (i << 1) + 1;
    }

    // Get the right child index
    inline int Right(int i)
    {
        return (i << 1) + 2;
    }

    // Max heap
    void maxHeapify(int index)
    {
        int l = Left(index);
        int r = Right(index);
        int largest = -1;

        if(l < sizeHeap and arr[l] > arr[index])
            largest = l;
        else
            largest = index;

        if(r < sizeHeap and arr[r] > arr[largest])
            largest = r;

        if(largest not_eq index)
        {
            std::swap(arr[index], arr[largest]);
            maxHeapify(largest);
        }
    }

    // Build a max heap
    void buildMaxHeap()
    {
        for(int i = (arr.size() - 1) / 2; i >= 0; --i)
        {
            maxHeapify(i);
        }
    }

    // Heap sort
    vector<int> heapSort()
    {
        for(int i = arr.size() - 1; i >= 1; --i)
        {
            std::swap(arr[0], arr[i]);
            --sizeHeap;
            maxHeapify(0);
        }

        return arr;
    }
};