排序演算法之堆排序

2021-07-11 04:36:52 字數 1126 閱讀 6728

介紹堆排序演算法之前必須知道「堆」這種資料結構,堆可近似看成是乙個完全二叉樹,不同的是用陣列中的元素從上到下,從左到右填充該樹。

堆可分為最大堆和最小堆(檢視定義),堆排序演算法就是建立在最大堆或者最小堆基礎上,通過不斷取出堆頂元素,將剩下n-1個元素重新建堆,如此迴圈獲得有序序列。所以關鍵在於如何建最大堆/最小堆和如何調整剩餘元素為新堆。(不上圖了,大家看其他部落格)

堆排序用在大資料量比較有效,同時不僅用於排序,推廣到取最值的引用中,例如程序排程:選取優先順序最高的程序,時間排程中:取執行時間最短或者等待時間最長等等。

1.堆的儲存

堆一般以陣列的形式表示,i節點的父節點是(i-1)/2,子節點是2*i +1和2*i+2,例如節點0的子節點是1和2。

2.堆的操作

堆操作包括堆的插入(插入堆尾),刪除及刪除後調整(刪除堆頂,重新調整)。堆排序是建堆後取得堆頂元素,所以,重點對刪除及刪除後調整進行操作。

建堆用到遞迴思想,堆的調整是自下往上,把i節點和它的兩個子節點2*i+1和2*i+2進行比較,找出最大的節點存到i節點中,i從樹的最後乙個非葉子節點開始往上取,每一趟便找出最大值,如此往復。

3.實現:(vc6.0驗證通過)

#include//i節點及2*i+1與2*i+2三節點找出最大值,i==start

void adjust(int a,int start,int

len)

else

break;

}}void build(int a,int

len)//從下往上構造最大樹

}void heapsort(int a,int

len)//將數的根節點與尾節點交換後,重新構造樹

}//列印陣列

print(int a,int

len)

void main()

; print(a,8);

heapsort(a,8);

print(a,8);

}

後續總結:堆排序首先建造堆(從下往上),取堆頂元素後,調整堆(從上往下)。建造堆時,從最後乙個非葉子節點開始,與子節點比較,將最大值儲存到i節點中,以此往上,構造出最大堆;將堆頂元素與堆尾元素交換後,對餘下元素(除最大元素)用同樣方法調整,建造新的堆…

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