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c++实现堆排序的示例代码

吴天德少侠 人气:0

看了一下优先队列,查了一下堆排序。堆排序主要就是建最大堆(最小堆)和交换2个操作。如果建的是最大堆,那么交换的时候,父节点就和最大的子节点比较,如果它比最大的子节点还大,那就不用比了。因为后面还有一个交换的操作,所以最后得到的就是由小到大的排序;反之,得到的就是由大到小的排序。

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

void maxHeapify(int arr[], int start, int end)
{
	int dad = start;
	int son = dad * 2 + 1;
	while (son <= end) {
		if (son + 1 <= end && arr[son] < arr[son + 1]) {
			son++;// 找出最大的儿子
		}
		// 父节点跟最大的子节点比较即可
		if (arr[dad] > arr[son]) {
			return;
		}
		else {
			// 交换父节点与子节点
			swap<int>(arr[dad], arr[son]);
			// 这个时候父节点位置满足要求了,下面的子节点不一定满足要求
			// 还需要检查有没有导致下面的子节点受到影响
			dad = son;
			son = dad * 2 + 1;
		}
	}
}

void heapSort(int arr[], int len)
{
	// 初始化,从最后一个父节点开始,调整所有的父节点
	for (int i = len / 2 - 1; i >= 0; i--) {
		maxHeapify(arr, i, len - 1);
	}
	// 这个时候找到了最大元素(堆顶),
	// 将其和最后一个元素交换。(这样就会得到由小到大的排序)	
	for (int i = len - 1; i > 0; i--) {
		swap(arr[0], arr[i]);
		// 将交换之后除了最后一个元素的所有元素,重新调整为最大堆
		maxHeapify(arr, 0, i - 1);
	}
}

int main()
{
	int arr[]{ 5,3,4,9,7,8,1,2,10,23,15 };
	int len = int(sizeof(arr) / sizeof(*arr));
	heapSort(arr, len);
	cout << "排序之后:" << endl;
	for (auto item : arr) {
		cout << item << " ";
	}

	return 0;
}

在这里插入图片描述

这几行代码干的事情,就是如下图所示,由低向高,逐渐生成最大堆,找到最大元素

在这里插入图片描述

紧接着的后面的for循环就是最后一个元素和堆顶元素交换,然后重新调整除了交换到后面来的元素,直到只有堆顶一个元素。就排好序了。

在这里插入图片描述

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