堆排序演算法

2021-08-17 10:24:14 字數 1478 閱讀 1624

如下為乙個最大堆,用陣列則可以按順序表示堆{100,19,36,17,3,25,1,2,7}

從乙個無序序列初始化為乙個堆的過程就是乙個反覆「篩選」的過程。由完全二叉樹的性質可知,乙個有n個節點的完全二叉樹的最後乙個非頁節點就是n/2(比如9/2=4)節點開始。上圖為無序陣列的初始化過程:

首先,未處理的陣列對應的堆為圖1模樣。從第四個節點開始([8/2]=4),因為50 < 97,故要交換兩節點,交換後還要繼續對其新的左子樹進行類似輸出後那樣的篩選。易見其左子樹只有節點97,已經為最佳情況,故可以繼續堆的初始化,如圖2。再考慮第三個節點,因為13 < 27 < 65,即節點13為當前的最小節點,故與節點65交換,並對新的左子樹進行篩選,其也為最佳情況,故可繼續堆的初始化,結果如圖3。然後考慮第二個節點,因為38 < 50 < 76,故已經為最優情況,不用調整。最後再考慮第乙個節點,根節點。因為 13 < 38 < 49,故需要將根節點49與其右孩子節點13交換,交換後還要繼續對其新的右子樹進行類似輸出後那樣的篩選,可見右子樹還需要調整,因為 27 < 49 < 65,故將節點49與節點27交換。此時已經處理完了根節點,初始化結束。最終結果如圖5。

以下假設完成最大堆

【參考《演算法分析於與設計》p64】

//輸入:陣列以及需要被上移的元素下標i

template

void sift_up(type h,int i)}}

template 

void sift_down(type h,int i)}}

template

void insert(type h,int &n,type x)

//輸入:陣列、陣列的元素個數n,被刪除的元素的下標

//輸出:維持堆的性質的陣列,以及刪除後的元素的個數

template

void

delete(type h,int i)

template

type delete_max(type h,int i)

//堆的建立是指,把陣列中的n個元素連續的使用插入操作插入隊中

template

void make_heap(type a,type h,int n)

template

void make_heap(type a,int n)

//輸入:陣列,元素個數

//輸出:遞增的陣列

template

void heap_sort(type a,int n)

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