演算法 一步步教你如何用c語言實現堆排序(非遞迴)

2022-07-05 17:06:10 字數 1811 閱讀 2497

看了左神的堆排序,覺得思路很清晰,比常見的遞迴的堆排序要更容易理解,所以自己整理了一下筆記,帶大家一步步實現堆排序演算法

首先介紹什麼是大根堆:每乙個子樹的最大值都是子樹的頭結點,即根結點是所有結點的最大值

堆排序是基於陣列和二叉樹思想實現的(二叉樹是腦補結構,實際是陣列)

堆排序過程

1、陣列建成大根堆,首先,遍歷所有結點,當前結點index和父結點(index-1)/ 2 比較 (當前陣列的下標是index,此結點的父結點的下標就是(index-1)/ 2  ),如果比父結點大,交換,變成父結點的位置再和上一層的父結點比較,直到滿足大根堆條件

int swap(int source, int a, int

b)int heapsort(int source, int

len)

}int heapinsert(int source, int

index)

}

2、讓根結點和最後乙個結點交換位置,也就是陣列的第乙個數和最後乙個數交換位置,接下來最後乙個數不用考慮了,比如乙個陣列有5個數,定義乙個變數size=5,大根堆的根結點放到最後乙個數後,--size

int size =len;

swap(source,

0, --size);

3、讓交換後的頭結點經歷乙個向下的調整,讓結點和自己的兩個孩子比較,如果孩子的值比頭結點大,交換,交換到孩子結點位置,繼續和下面的兩個孩子比較,直到滿足大根堆條件

int heapify(int source, int index, int size)//

index表示要和它兩個孩子比較的結點

else

break

; }

}

4、重複第2步,第3步,直到size = 0 ,整個陣列排序過程結束

while (size > 0

)

源**如下

#define _crt_secure_no_warnings#include 

#include

#include

int swap(int source, int a, int

b)int heapsort(int source, int

len)

int size =len;

while (size > 0

)

}int heapinsert(int source, int

index)

}int heapify(int source, int index, int size)//

index表示要和它兩個孩子比較的結點

else

break

; }

}int

main()

;

intlen;

len = sizeof(source) / sizeof(int

); heapsort(source, len);

for (int i = 0; i < len; i++)

}

輸出結果

以上就是堆排序的所有細節,這個版本很優良,堆排序的額外空間複雜度是o(1),如果用遞迴的話,遞迴有遞迴棧,額外空間複雜度不就上去了嗎,設計成這種迭代的可以省空間,時間複雜度為o(n log n)

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