堆排序的C实现
这几天有点抵触情绪,看过了快速排序还有一些别的东西,但是一点都不想写有点复杂的代码0 0拖到了今天终于写了前几天就应该自己写一下的堆排序,完全用C语言写的,下面把代码贴一下。很多地方写得并不好,不过已经经过了测试,可以正确运行。
/*堆排序*/
void percolateDown(int* A, int i, int n)//下滤操作
{
while (i <= ((n - ) - ) / )
{
int rc = * i + , lc = * i + ;
if (rc < n)//如果右孩子存在
{
int j = ((A[rc] > A[i]) ? ((A[rc] > A[lc]) ? rc : lc) : ((A[lc] > A[i]) ? lc : i));
if (i == j) break;
swap(A[j], A[i]);
i = j;
}
else if(lc < n)//仅有左孩子(只有最后一个内部节点可能会这种情况)
{
if (A[i] >= A[lc]) break;
if (A[i] < A[lc])
{
swap(A[i], A[lc]);
i = lc;
}
}
else
break;
}
}
void buildHeap(int* A, int n)//将数组就地建堆
{
for (int i = ((n - ) - ) / ; (i >= ) && (i < n); i--)//从最后一个内部节点的位置开始
percolateDown(A, i, n);
}
int delMax(int* A,int n)//删除最大元素,调用者自行更改规模
{
int max = A[];
A[] = A[n - ];
percolateDown(A, , n - );
return max;
}
void heapSort(int* A, int n)//堆排序主算法
{
buildHeap(A, n);//就地建堆
while(n > )
{
A[n - ] = delMax(A, n);//等价于交换未排序序列的末元素与堆顶最大元素
n--;
}
}
建堆是最为关键的环节,可以说堆建好了才能开始进行排序。这里为了保持高效,建堆采用的是Floyd就地建堆算法,就是从原数组最后一个内部节点的位置进行下滤操作,当下滤到外部节点或x,x->lc,x->rc节点中最大的就是x节点时,下滤结束,继续进行下一个节点的下滤。每次交换元素后,新的堆顶并不是一个合格的堆顶,因此需要对堆顶继续进行下滤操作,不过注意到,只有堆顶一个节点是不合适的,所以重新建堆的操作复杂度不超过O(logn),即堆的高度。
后面可能还会写一个K-选取的问题,即选取数组中第K大的元素,或者选取前K大的元素这种问题。基于优先级队列的方法,是一个可行的解,不过最坏情况的复杂度并不让人满意。
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