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(C++)堆排序的3个关键函数

堆排序:指使用堆结构对一个序列进行排序。所以,首先要有一个堆结构。

此处讨论递增排序。以及用最大堆。

注意:让存放堆的数组作为全局变量,n为元素个数,数组存放元素从下标1开始,n结束。

int heap[11] = {100,8,6,5,7,2,3,5,2,6,1};
int n = 10;//元素个数,也是最后一个元素的下标 

1. 向下调整函数

一句话概括:层级下降,尽量举贤,直至不可降。

基本思想:总是将low结点和它的左右孩子比较,和左右孩子中较大的那个互换位置,互换之后仍不放过,继续和新的左右孩子互换位置,直至low结点比左右孩子都大或者没有左右孩子了。

void downAdjust(int low,int high){int i = low;//调整完之后该位置为当前子树的最大结点int j = i*2;//根据完全二叉树的性质,j是i的左子结点 while(j<=high){//首先是i的两个子结点进行比较if(j+1<=high&&heap[j]<heap[j+1])j=j+1;//让i和两孩子中的优胜者比较if(heap[i]<heap[j]){swap(heap[i],heap[j]);i = j;//然后开始新一轮 j = i*2;}else break;//说明i在本轮比较中赢了,降至不可再降 }
}

2.建堆函数

基本思想:从第一个非叶子结点(n/2向下取整)开始,倒着遍历,逐个向下调整,每次调整都会让最大值到当前子树。

void createHeap(){for(int i=n/2;i>=1;i--){downAdjust(i,n); }
} 

3.堆排序函数

基本思想:建堆,从最后一个元素开始倒着枚举,总是让堆顶和最后一个元素交换,然后调整堆顶,直到只剩下一个未排序的元素。

帮助理解:每次遍历都固定最后一个元素的位置不动。

void heapSort(){createHeap();for(int i=n;i>1;i--){swap(heap[1],heap[i]);downAdjust(1,i-1);}
}

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