C語言中怎么實現(xiàn)堆排序

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)C語言中怎么實現(xiàn)堆排序，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。

1. 堆排序

堆排序的定義及思想可以參考百度百科：

用一句概括，堆排序就是一種改進(jìn)的選擇排序，改進(jìn)的地方在于，每次做選擇的時候，不單單把最大的數(shù)字選擇出來，而且把排序過程中的一些操作進(jìn)行了記錄，這樣在后續(xù)排序中可以利用，并且有分組的思想在里面，從而提高了排序效率，其效率為O(n*logn).

2. 源代碼

堆排序中有兩個核心的操作，一個是創(chuàng)建大頂堆（或者小頂堆，這里用的是大頂堆），再一個就是對堆進(jìn)行調(diào)整。這里需要注意的是，并沒有真正的創(chuàng)建堆，只是利用完全二叉樹的特性，將其對應(yīng)到數(shù)組的下標(biāo)中（例如對于節(jié)點i，如果其存在左孩子和右孩子，那么其下標(biāo)一定是2*i, 和2*i+1）其中創(chuàng)建的時候是從下向上創(chuàng)建，而調(diào)整則是從上向下調(diào)整。

這里為了方便，堆從a[1]位置開始。

代碼運行結(jié)果如下：

源代碼如下：

#include<stdio.h> 
 
int c=0; 
 
/*heapadjust()函數(shù)的功能是實現(xiàn)從a[m]到a[n]的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，使其滿足大頂堆的特性*/ 
/*a[]是待處理的數(shù)組，m是起始坐標(biāo)， n是終止坐標(biāo)*/ 
void heapadjust(int a[], int m, int n) 
{ 
  int i, temp; 
  temp=a[m]; 
 
  for(i=2*m;i<=n;i*=2)//從m的左孩子開始 
  { 
    if(i+1<=n && a[i]<a[i+1])//如果左孩子小于右孩子，則將i++，這樣i的值就是最大孩子的下標(biāo)值 
    { 
      i++; 
    } 
 
    if(a[i]<temp)//如果最大的孩子小于temp，則不做任何操作，退出循環(huán)；否則交換a[m]和a[i]的值，將最大值放到a[i]處 
    { 
      break; 
    } 
    a[m]=a[i]; 
    m=i; 
  } 
  a[m]=temp; 
} 
 
void crtheap(int a[], int n)//初始化創(chuàng)建一個大頂堆 
{ 
  int i; 
  for(i=n/2; i>0; i--)//n/2為最后一個雙親節(jié)點，依次向前建立大頂堆 
  { 
    heapadjust(a, i, n); 
  } 
} 
 
/*swap()函數(shù)的作用是將a[i]和a[j]互換*/ 
void swap(int a[], int i, int j) 
{ 
  int temp; 
  temp=a[i]; 
  a[i]=a[j]; 
  a[j]=temp; 
  c++; 
} 
 
void heapsort(int a[], int n) 
{ 
  int i; 
 
  crtheap(a, n); 
  for(i=n; i>1; i--) 
  { 
    swap(a, 1, i);//將第一個數(shù)，也就是從a[1]到a[i]中的最大的數(shù)，放到a[i]的位置 
    heapadjust(a, 1, i-1);//對剩下的a[1]到a[i]，再次進(jìn)行堆排序，選出最大的值，放到a[1]的位置 
  } 
} 
 
int main(void) 
{ 
  int i; 
  int a[10]={-1,5,2,6,0,3,9,1,7,4}; 
  printf("排序前："); 
  for(i=1;i<10;i++) 
  { 
    printf("%d",a[i]); 
  } 
  heapsort(a, 9); 
  printf("\n\n共交換數(shù)據(jù)%d次\n\n", c); 
  printf("排序后："); 
  for(i=1;i<10;i++) 
  { 
    printf("%d",a[i]); 
  } 
  printf("\n\n\n"); 
  return 0; 
}

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