脚本之家 服务器常用软件
快捷导航
您的位置：首页 → 软件编程 → C 语言 → 堆排序算法

堆排序算法(选择排序改进)

 更新时间：2014年01月09日 15:08:44   作者：  
这篇文章主要介绍了堆排序算法(选择排序改进)，有需要的朋友可以参考一下

首先要理解堆的含义：要么所有节点都不大于其子孩子节点数据，要么都不小于其子孩子节点数据

堆排序的核心思想：就是要满足所有节点都满足上面两点，如何完成，看下面

堆排序的步骤：

1.首先要建成一个大顶堆或者小顶堆，在建的过程中其实就是调整节点的位置，首先要从最后最后一个节点的母亲节点开始，按照堆的含义调整。为什么不是最后一个或者其他？因为要保证完整性和不必要性，所以只需从最后一个的母亲节点开始即可（下面的堆默认存在顺序结构，从索引0开始的，所以有些二叉树的特性请查阅二叉树），直至索引节点为0的节点。调整完成后即成为一个堆，但是这里的数据并没有排序好，所以下一部调整顺序。

2.从最后一个数据开始，与第一个数据进行交换，然后按照堆的含义调整第一个数据。为什么先选择最后一个数据？因为默认情况下，最后一个或者是较大或者是较小，可以满足调整要求。这时就考虑当前所有数据减去最后一个，因为这个已是最大或者是最小，不必再考虑.。直至调整没有任何数据，此时已完成排序。

具体图例不再标识，有此爱好可以参考其他书籍或者网上的介绍，下面看堆排序代码：

复制代码 代码如下:

int HeapSort(MergeType* L)
{
 int i = 0;
 if (!L->elem)
 {
  return -1;
 }

 //创建堆
 for (int i = L->len/2-1; i >= 0; i--)
 {
  HeapAdjust(L, i, L->len-1);
 }

 //堆排序
 for (i = L->len-1; i >= 0; i-- )
 {
  swap(L->elem[i], L->elem[0]);
  HeapAdjust(L, 0, i-1);
 }
 return 0; 
}

注意：
1）由于父子节点的关系，for循环第一个数据索引其实是L,len-1，但是其父母节点（i）与 当前节点（p）的关系：p = 2i+1 或者2i+2； 如果存储数据的节点第一个索引不是0而是1，这里p=2i或者p=2i+1，请参看有关书籍的证明，所以当前父母节点：i =（p-1）/ 2 = (L.len-1-1)/2 = L.len/2-1

2）由于再次调整数据的时候是从最后一个数据，所以需要交换数据swap，再进行当前顶点数据也就是第一个数据的堆调整，但是此时调整的对象只是（0~i）这些数据，其他已经排序好，所以不再需要调整

下面看一下调整代码，如下：

复制代码 代码如下:

int HeapAdjust(MergeType* L, int nPos, int nEnd)
{
 for (int i = nPos*2+1; i < nEnd ; i = 2*i+1)
 {
  if (L->elem[i] <= L->elem[i+1])
  {
   i++;
  }
  if (L->elem[nPos] >= L->elem[i])
  {
   break;
  }
  swap(L->elem[nPos], L->elem[i]);
  nPos = i;
 }
 return 0;
}

这里使用的是在一个层次上是数据直接交换，其实这不是必须的，因为最后才把数据放到最后的位置，所以也可以使用下面的代码，减少复制的次数

复制代码 代码如下:

int HeapAdjustEx(MergeType* L, int nPos, int nEnd)
{
 int nTempkey = L->elem[nPos];

 for (int i = nPos*2+1; i < nEnd ; i = 2*i+1)
 {
  if (L->elem[i] <= L->elem[i+1])//选出最大的子孩子
  {
   i++;
  }
  if (nTempkey >= L->elem[i]) //如果当前节点大于最大子孩子退出
  {
   break;
  }
  L->elem[nPos] = L->elem[i]; //否则进行数据交换
  nPos = i;
 }
 L->elem[nPos] = nTempkey;
 return 0;
}

这里就可以减少较多的复制操作，也就是俗称的移动操作次数;这里for循环的起始节点按照上面的推论，子节点应该为p=2i+1，所以第一个应该为2*nPos+1，对应当前要比较节点的做孩子，右孩子为2*nPos+2，也就是左孩子+1，其他请看注释。
时间复杂度：O（nlogn），分析过程暂略

您可能感兴趣的文章:

相关文章

  • 基于C语言实现简单的走迷宫游戏

    基于C语言实现简单的走迷宫游戏

    这篇文章主要介绍了基于C语言实现简单的走迷宫游戏，用到双向队列，方便在运行完毕后输出经过的点，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2016-04-04
  • C++求最大公约数四种方法解析

    C++求最大公约数四种方法解析

    这篇文章主要为大家详细介绍了C++求最大公约数四种方法，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2020-09-09
  • C语言实现BF算法案例详解

    C语言实现BF算法案例详解

    这篇文章主要介绍了C语言实现BF算法案例详解,本篇文章通过简要的案例,讲解了该项技术的了解与使用,以下就是详细内容,需要的朋友可以参考下
    2021-08-08
  • C++11中条件标量和互斥锁应用出现死锁问题

    C++11中条件标量和互斥锁应用出现死锁问题

    这篇文章主要介绍了C++11中条件标量和互斥锁应用出现死锁思考,本文通过示例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下
    2023-06-06
  • OPENMP SECTIONS CONSTRUCT原理示例解析

    OPENMP SECTIONS CONSTRUCT原理示例解析

    这篇文章主要为大家介绍了OPENMP SECTIONS CONSTRUCT原理示例解析，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步，早日升职加薪
    2023-03-03
  • 带你粗略了解C++中的深浅拷贝

    带你粗略了解C++中的深浅拷贝

    这篇文章主要给大家介绍了关于c++中深浅拷贝以及写时拷贝实现的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面跟着小编来一起学习学习吧
    2021-08-08
  • 使用C++绘制GDI位图的基本编写实例

    使用C++绘制GDI位图的基本编写实例

    这篇文章主要介绍了使用C++绘制GDI位图的基本编写实例,一般来说适用于Windwos下的C++的GUI编程,需要的朋友可以参考下
    2015-12-12
  • C语言不使用strcpy函数如何实现字符串复制功能

    C语言不使用strcpy函数如何实现字符串复制功能

    这篇文章主要给大家介绍了关于C语言不使用strcpy函数如何实现字符串复制功能的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2021-02-02
  • C++中的几种排序算法

    C++中的几种排序算法

    这篇文章主要介绍了C++中的几种排序算法,需要的朋友可以参考下
    2014-02-02
  • 基于C/C++将派生类赋值给基类的超详细讲解

    基于C/C++将派生类赋值给基类的超详细讲解

    类其实也是一种数据类型,也可以发生数据类型转换,下面这篇文章主要给大家介绍了关于基于C/C++将派生类赋值给基类的超详细讲解,文中通过实例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2023-06-06

最新评论