数据结构：堆排序

堆排序

就是构建堆，然后取出堆顶元素即可

代码如下

#include<iostream>
#include<ctime>
#include<cstdlib>
using namespace std;


void adjust(int* a,int index,int SIZE);
void HeapSort(int* a,int SIZE);
void swap(int* a,int x,int y);
void print(int* a,int SIZE);
void insertHeapSort(int * a,int SIZE);
void insert(int * a,int SIZE);


int main()
{
    srand(time(0));
    const int SIZE=20;
    int * a=new int[SIZE];
    for(int i=0;i<SIZE;i++)
        a[i]=(random()%(2*SIZE));
    HeapSort(a,SIZE);
}

//堆得插入
void insertHeapSort(int* a,int SIZE)
{
    for(int i=0;i<SIZE;i++)
    {
         a[i]=(int)random()%(2*SIZE);
         insert(a,i+1);
    }


    for(int i=SIZE-1;i>=0;i--)
    {
        swap(a,0,i);
        adjust(a,0,i);
    }

    cout<<"AFTER "<<endl;
    print(a,SIZE);

}


//堆得插入一个元素
void insert(int* a,int SIZE)
{
    int key=a[SIZE-1];
    int i=SIZE-1;
    cout<<SIZE<<endl;
    while(i>=0)
    {
    //只要是比父节点打的话,都要向上替换
        int par=(i-1)/2;
        if(par>=0 && a[par] < key)
        {
             a[i]=a[par];
              i=par;
        }
        else
            break;

    }
    a[i]=key;
}

void swap(int* a,int x,int y)
{
    int tmp=a[x];
    a[x]=a[y];
    a[y]=tmp;
}

void print(int* a,int SIZE)
{
    for(int i=0;i<SIZE;i++)
        cout<<a[i]<<" ";
    cout<<endl;
}

//递归向下调整
void adjust(int* a,int index,int SIZE)
{
    //选择左孩子和右孩子和目前节点的最大值
    int le=2*index+1;
    int ri=le+1;
    //下面的小于是构造最小堆,换成大一就是构造最大堆
    int maxIndex=(le<SIZE && a[le] > a[index]) ? le : index;
    maxIndex=(ri<SIZE && a[ri] > a[maxIndex]) ? ri : maxIndex;

    if(maxIndex!=index)
    {
        swap(a,maxIndex,index);
        adjust(a,maxIndex,SIZE);
    }


}

void HeapSort(int* a,int SIZE)
{
    cout<<"BEFORE "<<endl;
    print(a,SIZE);
    //SIZE-1 表示最后一个元素,(index-1) / 2 表示父节点
    for(int i=((SIZE-1)-1)/2;i>=0;i--)
    {
        adjust(a,i,SIZE);
    }

    for(int i=SIZE-1;i>=0;i--)
    {
        swap(a,0,i);
        adjust(a,0,i);
    }

    cout<<"AFTER "<<endl;
    print(a,SIZE);
}

其实我建议这么做，这样更加清楚明了。在整理成最大堆的时候，相当于从(len-1)/2节点向下调整，删除堆顶元素的时候相当于从0向下调整，这样做更加方便，也好记

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;


void adjust(vector<int>& a, int i, int len)
{
    int tmp = 0;
    for (; 2 * i + 1 < len; i = tmp)
    {
        tmp = 2 * i + 1;
        if (tmp + 1 < len && a[tmp + 1] > a[tmp])
            tmp += 1;
        if (a[i] < a[tmp])
            swap(a[i], a[tmp]);
        else
            break;
    }

}

int main()
{
    vector<int> a;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        a.push_back(10 - i);

    for (int i : a)
        cout << i << "  ";
    cout << endl;

    for (int i = (a.size() - 1) / 2; i >= 0; i--)
        adjust(a, i, a.size());

    for (int i = 0; i < a.size(); i++)
    {
        swap(a[0], a[a.size() - 1 - i]);
        adjust(a, 0, a.size() - i - 1);
    }

    for (int i : a)
        cout << i << "  ";
    cout << endl;
    system("pause");
}