大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
1.实现堆排序算法
用C++实现一个堆排序。
2.实现思想
① 先将初始文件R[1..n]建成一个大根堆,此堆为初始的无序区
② 再将关键字最大的记录R[1](即堆顶)和无序区的最后一个记录R[n]交换, 由此得到新的无序区R[1..n-1]和有序区R[n],且满足R[1..n-1].keys≤R[n].key 。
③ 由于交换后新的根R[1]可能违反堆性质,故应将当前无序区R[1..n-1]调整为堆。 然后再次将R[1..n-1]中关键字最大的记录R[1]和该区间的最后一个记录R[n-1]交换, 由此得到新的无序区R[1..n-2]和有序区R[n-1..n],且仍满足关系R[1..n- 2].keys≤R[n-1..n].keys, 同样要将R[1..n-2]调整为堆。 …… 直到无序区只有一个元素为止。
// HeapSort.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
/*大根堆排序算法的基本操作:
① 初始化操作:将R[1..n]构造为初始堆;
② 每一趟排序的基本操作:将当前无序区的堆顶记录R[1]和该区间的最后一个记录交换,然后将新的无序区调整为堆(亦称重建堆)。
注意:
①只需做n - 1趟排序,选出较大的n - 1个关键字即可以使得文件递增有序。
②用小根堆排序与利用大根堆类似,只不过其排序结果是递减有序的。
堆排序和直接选择排序相反:在任何时刻,堆排序中无序区总是在有序区之前,
且有序区是在原向量的尾部由后往前逐步扩大至整个向量为止。*/
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//生成大根堆
void HeapAdjust(int SortData[], int StartIndex, int Length)
{
while (2 * StartIndex + 1 < Length)
{
int MaxChildrenIndex = 2 * StartIndex + 1;
if (2 * StartIndex + 2 < Length)
{
//比较左子树和右子树,记录最大值的Index
if (SortData[2 * StartIndex + 1] < SortData[2 * StartIndex + 2])
{
MaxChildrenIndex = 2 * StartIndex + 2;
}
}
if (SortData[StartIndex] < SortData[MaxChildrenIndex])
{
//交换i与MinChildrenIndex的数据
int tmpData = SortData[StartIndex];
SortData[StartIndex] = SortData[MaxChildrenIndex];
SortData[MaxChildrenIndex] = tmpData;
//堆被破坏,需要重新调整
StartIndex = MaxChildrenIndex;
}
else
{
//比较左右孩子均大则堆未破坏,不再需要调整
break;
}
}
}
//堆排序
void HeapSortData(int SortData[], int Length)
{
int i = 0;
//将Hr[0,Length-1]建成大根堆
for (i = Length / 2 - 1; i >= 0; i--)
{
HeapAdjust(SortData, i, Length);
}
for (i = Length - 1; i > 0; i--)
{
//与最后一个记录交换
int tmpData = SortData[0];
SortData[0] = SortData[i];
SortData[i] = tmpData;
//将H.r[0..i]重新调整为大根堆
HeapAdjust(SortData, 0, i);
}
}
//TestCase
int main()
{
int SortData[] = { 12,36,24,85,47,30,53,91 };
HeapSortData(SortData, 8);
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
cout << SortData[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
代码执行结果:
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