常見排序演算法 堆排序演算法

2021-09-16 12:48:16 字數 2417 閱讀 1714

基本思想:先將待排序資料化為完全二叉樹,從length/2+1處開始尋找他的左/右子節點,將較大值與父節點進行交換,最後遍歷到根節點處,此時根節點為所有數中的最大值,將該值與最後乙個元素進行交換,length=length-1,又從父節點開始進行比較,繼續尋找較大值。將找到的較大值與length-2處進行交換。依次類推。

1.首先將待排序的陣列元素轉換為完全二叉樹,根節點對於陣列第乙個元素,按先序遍歷進行排序,即根節點,左子節點,右子節點。

2.待排序陣列長度為length=8,首先進行堆的初始化,定義乙個for迴圈for(i=length/2-1;i>0;i--)。i首先等於8/2-1=3;因此從a[3]處作為父節點,尋找比它大的左右子節點。此時6作為父節點,3作為左子節點,6沒有右子節點,6是最大值因此不需要進行交換。進入下一輪for迴圈

3.i此時等於2。因此a[2]處作為父節點,它的左子節點右子節點分別為6和1,6比4大,此時最大值位置max=2*2+1處,1比4小,max位置仍為2*2+1處,因此交換a[2]與a[2*2+1]處的元素。交換完成後a[5]作為父節點繼續尋找它的左右子節點,此時a[5]已經為葉子節點,沒有子節點,因此該輪迴圈結束。

4.i此時等於1。因此a[1]處作為父節點,它的左子節點右子節點分別為6和7,5<6,max位置為3處。5<7,max位置變為4。因此交換a[1]與a[max]處的元素。交換後5變為右子節點,此時5已經是葉子節點因此不需要進行繼續尋找子節點,該輪迴圈結束。

5.i此時等於0。因此a[0]處作為父節點,它的左子節點右子節點分別為7和6,7<12,6<12,max位置為0。此輪迴圈結束,i變為-1迴圈結束。此時父節點為陣列中的最大值。

6.進入另外乙個迴圈for(i = len - 1; i >=0; i--),該迴圈將棧頂元素與最後乙個元素進行交換。i=7,將a[0]與a[7]進行交換。

7.此時又從棧頂開始,a[0]作為父節點,比較左右子節點。7>3,max=1。交換a[1]和a[0]。

7.交換的元素a[1]不是葉子節點,需要繼續迭代進行交換。保證交換的元素比它子節點大。因此將a[1]與a[3]進行交換。12作為最大元素不在參與上面的交換。此時7作為最大值位於父節點處。

8.將該迴圈將棧頂元素與最後乙個元素進行交換。此時最後乙個元素為a[length-2]。即7與1進行交換。

9.交換後i=length-1;又從a[0]開始繼續迭代比較。將1和左子節點的6進行交換。交換後繼續將1作為父節點和它的右子節點5進行交換。

10.當i<0時,排序完成。

**:

//list:待調整的陣列 index:待調整的節點下標 len:陣列長度

void heapadjust(int list, int index, int len)

//右子節點大於父節點

if (rchildlist[max])

if (max!=index) }

//初始化堆,大頂堆,從小到大

void heapsort(int list, int len)

//交換堆頂元素和最後乙個元素

for (int i = len - 1; i >=0; i--) }

int main()

; heapsort(list, sizeof(list) / sizeof(int));

for (int i = 0; i < sizeof(list) / sizeof(int); i++)

}

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