关于堆排序,B站这位博士生讲解的很好。跟他学会的https://www.bilibili.com/video/BV1Eb41147dK
二叉树的存储结构多采用链表。但对于满二叉树和完全二叉树,由于其节点从上到下,从左到右,排列密集,也可以采用数组存储,即顺序表存储,按层序遍历的顺序写入数组。如下图所示,下标为 i 的元素,其父母节点所在存储位置的下标为 (i - 1)/2 ;其左右孩子节点的下标为 (2 * i + 1) 、(2 * i + 2) 。我们可以根据下标得到元素间的前驱和后继关系。

因为二叉树看起来像一个堆,所以也叫做数组元素的堆化。若要求二叉树里,节点值比其左右子节点的值大,即为大顶堆,要求节点的值比左右子节点的值小,即为小顶堆。
由大顶堆,可以得到数组的升序排列,由小顶堆,可以得到数组的降序排列。
链接里的讲解很好。以下给出全部代码,小顶堆的话,把heapAdjust里的 > 改成 < 即可。测试结果是正确的,大顶堆小顶堆都试了。求最大值最小值的部分也很巧妙,需要用心揣摩。
#include<iostream>
using namespace std;
void swap(int & i,int & j) {
int temp = i;
i = j;
j = temp;
}
void heapAdjust(int array[],int index,int length) {
int indexMax = index;
if (2 * index + 1 < length && array[2 * index + 1] > array[index])
indexMax = 2 * index + 1;
if (2 * index + 2 < length && array[2 * index + 2] > array[indexMax])
indexMax = 2 * index + 2;
if (indexMax != index) {
swap(array[indexMax], array[index]);
heapAdjust(array, indexMax, length);
}
}
void dispaly(int array[], int length) {
for (int i = 0; i < length; i++)
cout << array[i] << ' ';
cout << endl;
}
void heapSort(int array[],int length) {
for (int i = (length - 2) / 2; i >= 0; i--)
heapAdjust(array, i,length);
for (int i = 1; i < length; i++) {
swap(array[0],array[length - i]);
heapAdjust(array,0,length - i);
}
}
int main() {
int a[] = {9,2,0,1,4,6,5,3,7,8};
// int a[] = { 1,2,0,3,4 ,6,5};
int length = 10;
heapSort(a,length);
dispaly(a,length);
return 0;
}
因为简单选择排序,选出最大值最小值后,没有对比较过程充分利用,所以效率较低。但堆排序,却有效的组织了所有的数据,所以堆建成后,比较和移动数据的次数明显减少。效率提高了。
谢谢阅读。

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