欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

堆和堆排序

程序员文章站 2022-07-08 15:58:15
...

大堆(小堆):任一结点所带的关键码都大于(小于)它的左右孩子所带的关键码,在堆顶顶点的关键码最大(最小),从根节点到每个节点的路径上组成的序列都是递减(递增)的
堆存储在下标为0的数组中,因此在下标为i的结点时:                                                                                                                   若 i=0,结点i是根节点,没有双亲节点,否则双亲节点为(i-1)/2
    若2*i+1<=n-1,节点i的左孩子为节点2*i+1,否则没有左孩子
    若2*i+2<=n-1,节点i的右孩子为节点2*i+2,否则没有右孩子
以下建立的是小堆!
堆和堆排序
这是向下调整的图解,在parent和左右child中选最小的给parent,直到child小于n,即到最后一个叶子结点。
void AdjustDown(DataType* a, size_t n, int root)
{
	int parent = root;
	size_t child = 2*parent+1;
	while (child < n)
	{
		if (child + 1 < n&&a[child + 1] < a[child])
		{
			++child;
		}
		if (a[child]<a[parent])
		{
			DataType tmp = a[child];
			a[child] = a[parent];
			a[parent] = tmp;
			parent = child;
			child = 2*parent+1;
		}
		else
		{
			break;
		}

	}
}
在向上调整中,同理,在parent和左右child中选最小的给parent,直到child大于0,即到根结点。
void AdjustUp(DataType* a, size_t n, int child)
{
	int parent = (child - 1) / 2;
	while (child > 0)
	{
		if (a[parent] > a[child] && parent >= 0)
		{
			int tmp = a[parent];
			a[parent] = a[child];
			a[child] = tmp;
			AdjustDown(a, n, parent);
			child = parent;
			parent = (child - 1) / 2;
		}
		else
			break;
	}
}
在建立堆的过程中,每加入进一个结点,就向下调整一次,直到所有结点都已经进去
void MakeHeap(DataType* a, size_t n)
{
	int i;
	for (i = (n - 2) / 2; i >= 0; --i)
	{
		AdjustDown(a, n, i);
	}
}
在堆排序中,首先将整个数组构成一个小堆,即第一个元素就是最小的,把它的关键码和最后一个元素的关键码进行交换,然后在进行一次向下调整,这时候,向下调整的范围就缩小到数组的倒数第二个了,以此类推,直到所有的数组元素是降序的状态。
void HeapSort(DataType* a, size_t n)
{
	assert(a);
	int i = (n - 2) / 2;
	/*MakeHeap(a, n);*/
	for (; i >= 0; --i)
	{
		AdjustDown(a, n, i);
	}
	int end = n - 1;
	while (end > 0)
	{
		DataType tmp = a[end];
		a[end] = a[0];
		a[0] = tmp;
		AdjustDown(a, end, 0);
		--end;
	}
}
如果有不对的地方,可以评论告诉我,望指导!

相关标签: 建立堆 堆排序