数据结构之排序——堆排序

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#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#define MAX_SIZE 20

typedef int ElemType;

// 定义排序表

typedef struct HeapList

{

ElemType *keys;

int length;

}HeapList;

// 初始化排序表

void InitHeapList(HeapList &L)

{

L.keys = (ElemType*)malloc(MAX_SIZE * sizeof(ElemType));

L.length = 6;

int data[] = {38, 11, 9, 27, 96, 83};

for(int i = 0; i < 6; ++i)

L.keys[i + 1] = data[i];

}

// 打印排序表

void PrintHeapList(HeapList &L)

{

for(int i = 1; i <= L.length; ++i)

printf("%5d", L.keys[i]);

printf("/n");

}

//初始化大堆

void CreateBigHeap(HeapList &L)

{

int middle = L.length/2;

for(int i = middle; i > 0; i--)

{

if(((2*i + 1) > L.length) && (2*i <= L.length))

{

// 当没有右字树的时候只判断根节点和左字树的大小进行调换

if(L.keys[i] < L.keys[2*i])

{

L.keys[0] = L.keys[i];

L.keys[i] = L.keys[2*i];

L.keys[2*i] = L.keys[0];

}

}

if((2*i + 1) <= L.length)

{

// 左右子数都有

// 先比较左右字树哪个最大

int max = 2 * i;

if(L.keys[2*i] < L.keys[2*i + 1])max++;

if(L.keys[i] < L.keys[max])

{

L.keys[0] = L.keys[i];

L.keys[i] = L.keys[max];

L.keys[max] = L.keys[0];

}

}

}

}

// 初始化大堆之后，每一次的对前N-1个进行再次大堆

void heapfy(HeapList &L, int end)

{

//此时出去root节点，其余的还是都符合大堆的，可以从头结点和他的子节点对比较，一直比到没有没有孩子结点或者满足大堆的时候停止

for(int i = 1; 2*i <= end; i *=2)

{

if(2*i + 1 <= end)

{

// 还是三者对比，然后把i更新到替换到得为之

int max = 2*i;

if(L.keys[2*i] < L.keys[2*i + 1])max++;

// 右字树最大，那么把该字树根节点和他对换吧

L.keys[0] = L.keys[i];

L.keys[i] = L.keys[max];

L.keys[max] = L.keys[0];

// 切记，更新i的位置

i = max;

// 接下来跳出if，进入for的下一个循环，该此时继续把i的自树进行如上操作

}

if(2*i + 1 > end && 2*i <= end)

{

// 只有左子树啦

if(L.keys[i] < L.keys[2*i])

{

L.keys[0] = L.keys[i];

L.keys[i] = L.keys[2*i];

L.keys[2*i] = L.keys[0];

}

}

}

}

// 堆排序

void HeapSort(HeapList &L)

{

// 初始化一次大堆

CreateBigHeap(L);

// 把第一个和最后一个调换一下

L.keys[0] = L.keys[1];

L.keys[1] = L.keys[L.length];

L.keys[L.length] = L.keys[0];

for(int i = L.length - 1; i > 0; --i)

{

heapfy(L, i);

L.keys[0] = L.keys[1];

L.keys[1] = L.keys[i];

L.keys[i] = L.keys[0];

}

}

void main()

{

HeapList L;

InitHeapList(L);

PrintHeapList(L);

HeapSort(L);

PrintHeapList(L);

}