堆排序(c++第一次尝试)

时间:2023-03-09 05:07:54
堆排序(c++第一次尝试)

对排序的实现思路有两种

第一种:1.构建最小堆。2.将最小堆的堆顶元素取出放到辅助数组的0号下标。3.重新调整成最小堆(向上调整) 4.重复2-3

第二种:1.构建最大堆。2.将堆顶元素(0号)与最后一个元素调换位置。3.最后一个元素不变,剩下的数据调整成最大堆。 4.重复2-3。

这里用的是第二种方式。

几点说明:

1.构建堆用的是数组来存储,即堆顶为s[0],第一层为s[1],s[2]以此类推。

2.下面的程序可能存在bug,因为是笔者用一组写在代码里面的数组来测试的。旨在说明问题。

3.为了方便,所有函数的参数都传进数组,直接在数组上做位置调整(对于数组来说,似乎也只能这么做)。

4.堆排序应该是  heap sort 英语没学好真是悲哀。

直接上代码:

//Sort.h   不好意思写成了头文件
#include<iostream>
using namespace std; int Max(int s[],int a,int b)//取两数中较大的数的下标
{
return s[a]>s[b]?a:b;
}
/*
int Min(int s[],int a,int b)
{
return s[a]<s[b]?a:b;
}
*/
void swap(int s[],int a,int b)//交换两个数的位置
{
int temp;
temp = s[a];
s[a]=s[b];
s[b] = temp;
} void FixDown(int s[],int a,int n)//向下调整算法
{
int temp = a;//这句没什么用,既然写在这里了就不删掉了。
int max = Max(s,temp*+,temp*+);//取最大值,在下面用到
if(s[temp]>=s[max]||(temp*+)>n||(temp*+)>n)//如果已经是局部(以s[temp]为根的)最大堆,或者s[temp]是叶子节点,直接返回
return;
if(s[temp]<s[max])//否则如果不是局部最大堆,调整。
{
swap(s,temp,max);//交换s[temp]和其叶子节点中较大的那个的数据。(如果不是最大那个的话调整完了还不是最大堆,而程序不会察觉)
FixDown(s,max,n);//递归
}
} void Head(int s[],int n)//构造最大堆,只在一开始的时候用,其实也是调用向下调整算法
{
for(int i=(n-)/;i>=;i--)//注意这里循环。向下调是从倒数第二层不断网上调整的。
{
FixDown(s,i,n-);
}
} void HeadSort(int s[],int n)//排序
{
Head(s,n);//=====注意:创建最大堆(把数组里面的元素重排)
int j=n-;//数组尾部
while(j>)
{
if(s[]>s[j])//这句主要是最后一次的时候用。没有if也没关系
{
swap(s,,j);//调换
FixDown(s,,j-);//向下调整。注意此时调整的最后一个元素是temp[j-1],不会访问到j,也就是说j被固定了。
}
j--;
}
} void Sort(int s[],int low,int high)//sort函数,外部接口,可以忽视。因为里面其实就是一条语句,调用上面的函数
{
HeadSort(s,high);
}
void Show(int s[],int n)
{
for(int i=;i<n;i++)
cout << s[i] << " ";
}

下面是测试文件

#include"Sort.h"

int main()
{
//int s[]={1,23,3,45,23,5,6,741,2,8,561,395,123,5110};
int s[] = {,,,,,,,,,};
int n = ;
Sort(s,,n);
cout << "排序后:";
Show(s,n);
return ;
}

程序的运行过程是这样子的:

1.数组传进来,调用Sort函数。之所以写成这么函数,是因为以后写别的排序算法的时候,在里面调用就可以了,练练自己程序扩展的用法。

2.调用堆排序函数--》Headsort函数  《----算法从这里开始

3.先把数组调整成最大堆==》Head函数

4.现在拿到最大堆之后,s[0]跟s[j]换(j=n-1)。重新调整,循环。

完成。

补充:关于向下调整,如果上面讲的不清楚,可以找相应的博客来看,那种带图片分析的,一看就懂。