排序-堆排序

Posted 2021-03-22 ygjzs

堆排序

最大堆调整：将堆的末端子节点作调整，使得子节点永远小于父节点
创建最大堆：将堆中的所有数据重新排序
堆排序：移除位在第一个数据的根节点，并做最大堆调整的递归运算

//算法8.9 堆排序
#include <iostream>
using namespace std;
#define  MAXSIZE  20                                //顺序表的最大长度
typedef struct
{
    int key;
    char *otherinfo;
}ElemType;
//顺序表的存储结构                         
typedef struct
{
    ElemType *r;                                    //存储空间的基地址
    int  length;                                    //顺序表长度
}SqList;                                            //顺序表类型

//用算法8.7 筛选法调整堆
void HeapAdjust(SqList &L,int s,int m)
{ 
   //假设r[s+1..m]已经是堆，将r[s..m]调整为以r[s]为根的大根堆
    ElemType rc;
    int j;
    rc=L.r[s];
    for(j=2*s;j<=m;j*=2)
    {                                               //沿key较大的孩子结点向下筛选
        if(j<m&&L.r[j].key<L.r[j+1].key) ++j;       //j为key较大的记录的下标
        if(rc.key>=L.r[j].key) break;               //rc应插入在位置s上
        L.r[s]=L.r[j]; s=j; 
    }
    L.r[s]=rc;                                      //插入
}
                                                    //HeapAdjust                                
void Create_Sq(SqList &L)
{
    int i,n;
    cout<<"请输入数据个数，不超过"<<MAXSIZE<<"个。"<<endl;
    cin>>n;                                         //输入个数
    cout<<"请输入待排序的数据:
";
    while(n>MAXSIZE)
    {
        cout<<"个数超过上限，不能超过"<<MAXSIZE<<"，请重新输入"<<endl;
        cin>>n;
    }
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        cin>>L.r[i].key;
        L.length++;
    }
}

//用算法8.8 建初堆
void CreatHeap(SqList &L)
{
    //把无序序列L.r[1..n]建成大根堆
    int i,n;
    n=L.length;
    for(i=n/2;i>0;--i)                          //反复调用HeapAdjust 
        HeapAdjust(L,i,n);
}                                               //CreatHeap

void HeapSort(SqList &L) 
{ 
    //对顺序表L进行堆排序 
    int i;
    ElemType x;
    CreatHeap(L);                               //把无序序列L.r[1..L.length]建成大根堆 
    for(i=L.length;i>1;--i)
    { 
        x=L.r[1];                               //将堆顶记录和当前未经排序子序列L.r[1..i]中最后一个记录互换 
        L.r[1]=L.r[i];            
        L.r[i]=x; 
        HeapAdjust(L,1,i-1);                    //将L.r[1..i-1]重新调整为大根堆 
   }//for 
}//HeapSort
void show(SqList L)
{
    int i;
    for(i=1;i<=L.length;i++)
        cout<<L.r[i].key<<endl;
}
void main()
{
    SqList L;
    L.r=new ElemType[MAXSIZE+1];
    L.length=0;
    Create_Sq(L);
    HeapSort(L);
    cout<<"排序后的结果为："<<endl;
    show(L);
}