堆排序

最新推荐文章于 2022-04-09 15:23:27 发布

Michael-zhou

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分类专栏：Ｃ++ Leetcode 文章标签：堆排序函数

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堆排序的核心操作是heapAdjust()函数，确保大顶堆中父节点大于子节点。该函数在建堆和交换元素后维持堆性质，保证堆顶元素最大。通过遍历调整所有父节点，实现建堆并完成排序过程。

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在堆排序中最重要的一个操作就是heapAdjust()，不管是建堆还是维护堆，都需要时时刻刻的进行heapAdjust()，那什么是heapAdjust()呢，这个函数的主要作用是保证堆中的任意父节点都大于其子节点（这里特指大顶堆，还有小顶堆，与之相反），在每次swap()后都需要利用这个函数，来保证新的堆顶的元素也满足这样的特性。在建堆的目的也是为了使得所有节点满足：任意父节点大于其子节点的值，所以需要对所有父节点进行heapAdjust()操作，来保证所有父节点满足上面的特性，进而完成建堆的过程。建堆之后就可以保证堆顶为最大元素。下面是堆排序的完整代码，好好品味一下吧~

#include <iostream>

void HeapAdjust (int data[], int length, int k)
{
    int tmp = data[k];
    int i=2*k+1;
    while (i<length) {
        if (i+1<length && data[i]>data[i+1]) //选取最小的结点位置
            ++i;
        if (tmp < data[i]) //不用交换
            break;
        data[k] = data[i]; //交换值
        k = i; //继续查找
        i = 2*k+1;
    }
    data[k] = tmp;
}

void HeapSort (int data[], int length)
{
    if (data == NULL || length <= 0)
        return;
    for (int i=length/2-1; i>=0; i--) {
        HeapAdjust(data, length, i); //从第二层开始建堆
    }

    for (int i=length-1; i>=0; i--) {
        std::swap(data[0], data[i]);
        HeapAdjust(data, i, 0); //从顶点开始建堆, 忽略最后一个
    }

    return;
}

int main (void)
{
    int data[] = {49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49};
    int length = 8;
    HeapSort(data, length);
    for (int i=0; i<length; i++) {
        std::cout << data[i] << " ";
    }

    std::cout << std::endl;
    return 0;
}