本文解决的问题是:
随机产生20个数,构建大顶堆,小顶堆,然后进行堆排序。
实现代码如下:
/*************************构建大顶堆和小顶堆,并实现堆排序*********************************/
#include<stdio.h>
#include<math.h>
void heap_ajust_max(int *a, int i, int size) /*a为堆存储数组,size为堆的大小*/
{
int lchild = 2*i; //i的左孩子节点序号
int rchild = 2*i +1; //i的右孩子节点序号
int max = i; /*存放三个顶点中最大的数的下标*/
int temp;
if(i <= size/2) //假设i是叶节点就不用进行调整
{
if(lchild<=size && a[lchild]>a[max])
{
max = lchild;
}
if(rchild<=size && a[rchild]>a[max])
{
max = rchild;
}
if(max != i)
{
temp = a[i]; /*交换a[i]和a[max]的值*/
a[i] = a[max];
a[max] = temp;
heap_ajust_max(a, max, size); /*被交换的位置曾经是大根堆,如今可能不是大根堆
所以须要又一次调整使其成为大根堆结构*/
}
}
}
void heap_ajust_min(int *b, int i, int size) /*a为堆存储数组,size为堆的大小*/
{
int lchild = 2*i; //i的左孩子节点序号
int rchild = 2*i +1; //i的右孩子节点序号
int min = i; /*存放三个顶点中最大的数的下标*/
int temp;
if(i <= size/2) //假设i是叶节点就不用进行调整
{
if(lchild<=size && b[lchild]<b[min])
{
min = lchild;
}
if(rchild<=size && b[rchild]<b[min])
{
min = rchild;
}
if(min != i)
{
temp = b[i]; /*交换a[i]和a[max]的值*/
b[i] = b[min];
b[min] = temp;
heap_ajust_min(b, min, size); /*被交换的位置曾经是大根堆,如今可能不是大根堆
所以须要又一次调整使其成为大根堆结构*/
}
}
}
void build_bheap_max(int *a, int size) /*建立大根堆*/
{
int i;
for(i=size/2; i >= 1; i--) /*非叶节点最大序号值为size/2*/
{
heap_ajust_max(a, i, size); /*每一个非叶子结点都须要调用这个函数*/
}
}
void build_bheap_min(int *b, int size) /*建立小堆*/
{
int i;
for(i=size/2; i >= 1; i--) /*非叶节点最大序号值为size/2*/
{
heap_ajust_min(b, i, size); /*每一个非叶子结点都须要调用这个函数*/
}
}
void heap_sort_max(int *a, int size)
{
int i;
int temp;
for(i=size; i >= 1; i--)
{
temp = a[1];
a[1] = a[i];
a[i] = temp; //交换堆顶和最后一个元素,即每次将剩余元素中的最大者放到最后面
heap_ajust_max(a, 1, i-1); //又一次调整堆顶节点成为大顶堆,仅仅有被交换的分支才有可能不是大根堆
}
}
void heap_sort_min(int *b, int size)
{
int i;
int temp;
for(i=size; i >= 1; i--)
{
temp = b[1];
b[1] = b[i];
b[i] = temp; //交换堆顶和最后一个元素,即每次将剩余元素中的最大者放到最后面
heap_ajust_min(b, 1, i-1); //又一次调整堆顶节点成为大顶堆,仅仅有被交换的分支才有可能不是大根堆
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int a[]={0,52,28,45,29,36,35,51,46,47,100,75,59,63,72,68,73,85,76,98,92};
int size = sizeof(a)/sizeof(int) -1;
int i;
int j;
int count=1;
printf("size = %d\n", size);
//heap_sort(a, size);
build_bheap_max(a, size);
printf("大顶堆:\n");
for(i=0;i<=4;i++)
{
for(j=0;j<pow(2,i);j++)
{
if(count<=size)
{
printf("%d ",a[count++]);
}else{
break;
}
}
printf("\n");
}
printf("\n");
printf("堆排序之后的序列为:\n");
heap_sort_max(a, size);
for(i=1;i <= size; i++)
printf("%d ", a[i]);
printf("\n");
int b[]={0,52,28,45,29,36,35,51,46,47,100,75,59,63,72,68,73,85,76,98,92};
build_bheap_min(b, size);
printf("小顶堆:\n");
count=1;
for(i=0;i<=4;i++)
{
for(j=0;j<pow(2,i);j++)
{
if(count<=size)
{
printf("%d ",b[count++]);
}else{
break;
}
}
printf("\n");
}
printf("\n");
heap_sort_min(b, size);
printf("堆排序之后的序列为:\n");
for(i=1;i <= size; i++)
printf("%d ", b[i]);
printf("\n");
return 0;
}
如有疑问,请及时提出,谢谢!
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