数据结构 - 堆排序(heap sort) 具体解释及代码(C++)

堆排序(heap sort) 具体解释及代码(C++)

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堆排序包括两个步骤:

第一步: 是建立大顶堆(从大到小排序)或小顶堆(从小到大排序), 从下往上建立; 如建堆时, s是从大到小;

第二步: 是依次交换堆顶和堆底, 并把交换后的堆底输出, 仅仅排列剩余的堆, 从上往下建立; 如构造时, s始终是1;

堆排序(Heap Sort)的时间复杂度是O(nlogn), 最坏情况下也是如此.

而高速排序(Quick Sort), 若初始记录序列有序, 高速排序将退化为起泡排序(Bubble Sort), 时间复杂度是O(n^2).

这是堆排序比高速排序的长处.

代码:

/*
 * main.cpp
 *
 *  Created on: 2014.6.12
 *      Author: Spike
 */

/*eclipse cdt, gcc 4.8.1*/

#include <iostream>
#include <stack>
#include <queue>

using namespace std;

void HeapAdjust (int data[], int length, int k)
{
	int tmp = data[k];
	int i=2*k+1;
	while (i<length) {
		if (i+1<length && data[i]>data[i+1]) //选取最小的结点位置
			++i;
		if (tmp < data[i]) //不用交换
			break;
		data[k] = data[i]; //交换值
		k = i; //继续查找
		i = 2*k+1;
	}
	data[k] = tmp;
}

void HeapSort (int data[], int length)
{
	if (data == NULL || length <= 0)
		return;
	for (int i=length/2-1; i>=0; --i) {
		HeapAdjust(data, length, i); //从第二层開始建堆
	}

	for (int i=length-1; i>=0; --i) {
		std::swap(data[0], data[i]);
		HeapAdjust(data, i, 0); //从顶点開始建堆, 忽略最后一个
	}

	return;
}

int main (void)
{
	int data[] = {49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49};
	int length = 8;
	HeapSort(data, length);
	for (int i=0; i<length; ++i) {
		std::cout << data[i] << " ";
	}

	std::cout << std::endl;
	return 0;
}

输出: