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排序算法(三)堆排序原理与实现(小顶堆)<堆排序的公式>

排序算法(三)堆排序原理与实现(小顶堆)

堆排序实际上是利用堆的性质来进行排序的,要知道堆排序的原理我们首先一定要知道什么是堆。 堆的定义: 堆实际上是一棵完全二叉树。 堆满足两个性质: 1、堆的每一个父节点都大于(或小于)其子节点; 2、堆的每个左子树和右子树也是一个堆。 堆的分类: 堆分为两类: 1、最大堆(大顶堆):堆的每个父节点都大于其孩子节点; 2、最小堆(小顶堆):堆的每个父节点都小于其孩子节点; 堆的存储: 一般都用数组来表示堆,i结点的父结点下标就为(i – 1) / 2。它的左右子结点下标分别为2 * i + 1和2 * i + 2。如下图所示: 堆排序: 由上面的介绍我们可以看出堆的第一个元素要么是最大值(大顶堆),要么是最小值(小顶堆),这样在排序的时候(假设共n个节点),直接将第一个元素和最后一个元素进行交换,然后从第一个元素开始进行向下调整至第n-1个元素。所以,如果需要升序,就建一个大堆,需要降序,就建一个小堆。 堆排序的步骤分为三步: 1、建堆(升序建大堆,降序建小堆); 2、交换数据; 3、向下调整。 假设我们现在要对数组arr[]={8,5,0,3,7,1,2}进行排序(降序): 首先要先建小堆: 堆建好了下来就要开始排序了: 现在这个数组就已经是有序的了。 下面给出代码:

void AdjustDown(int arr[], int i, int n){ int j = i * 2 + 1;//子节点 while (j= 0; i--)//((n-1)*2)+1 =n/2-1 { AdjustDown(arr, i, n); }}void HeapSort(int arr[],int len){ int i = 0; MakeHeap(arr, len); for (i = len - 1; i >= 0; i--) { swap(arr[i], arr[0]); AdjustDown(arr, 0, i); }}

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