堆排序实现

简介: 算法思路:所谓的堆排序是利用完全二叉树的思想实现的。首先应该提到的是最大堆,在最大堆中(完全二叉树二叉树)中每个父节点都大于等于两个儿子节点的值,这时候很明 显堆顶是元素的最大值,然后把堆顶元素和堆中最后一个元素(分层遍历的节点编号最大的元素)交换,这样最大值就落到了数组的arr[n-1]的位置,然后把前n-1元素继续按照上面的方式处理,如此进行n-1次就完成堆排序。

算法思路:所谓的堆排序是利用完全二叉树的思想实现的。首先应该提到的是最大堆,在最大堆中(完全二叉树二叉树)中每个父节点都大于等于两个儿子节点的值,这时候很明 显堆顶是元素的最大值,然后把堆顶元素和堆中最后一个元素(分层遍历的节点编号最大的元素)交换,这样最大值就落到了数组的arr[n-1]的位置,然后把前n-1元素继续按照上面的方式处理,如此进行n-1次就完成堆排序。
算法代码:

#include <iostream>

using namespace std;

void swap(int &x,int &y)
{
    x =  x + y;
    y =  x - y;
    x =  x - y;
}

void restore(int *arr,int s,int e)
{
    int i = s , m;
    while(i <= e/2)
    {
        if(2*i+1 <= e && arr[2*i] > arr[2*i-1])
        {
            m = 2 * i + 1;
        }
        else
        {
            m = 2 * i;
        }
        if(arr[i-1] < arr[m-1])
        {
            swap(arr[i-1],arr[m-1]);
            i = m;
        }
        else
        {
            i = e;
        }
    }
}
void heap_sort(int *arr,int n)
{
    int i;
    for(i = n / 2 ; i > 0 ; --i)
    {
        restore(arr,i,n);
    }
    for(i = n ; i > 1 ; --i)
    {
        swap(arr[0],arr[i-1]);
        restore(arr,1,i-1);
    }
}

int main()
{
    int arr[] = {2,1,4,3,8,7,5,6};
    heap_sort(arr, 8);
    for(int i = 0 ; i < 8 ; ++i)
    {
        cout<<arr[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

小结:堆排序是不稳定的排序,但是堆排序属于原地排序。时间复杂度是O(n*log n),并且不需要额外的辅助空间,也就是说堆排序是一种不错的排序算法哦~~~

 

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