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【数据结构】将一组数据升序排序(利用堆排序)

2016-05-30 17:18 471 查看
堆排序相对冒泡排序、选择排序效率很高,不再是O(n^2).

假若将一个序列升序排序好,那么我们来考虑最大堆还是最小堆来排序。假若是最小堆的话,堆的顶端必定是堆中的最小值,这样貌似可以。但是,如果是它的(一边或)子树左子树的节点数据值大于(一边或)右子树的节点数据值,直接打印肯定是错误的,而且对于此时的堆我们也无法操控来调整好正确的顺序了。

那我们换成最大堆来实现升序想,当我们把序列调整成为最大堆后,最大堆顶端的数据值是最大的,然后我们将这个最大值与堆的最后一个叶子节点值来进行交换,再将交换后的顶端值进行调整,换到合适的位置处……重复这样的工作,注意:进行第2次交换就要将顶端元素值与倒数第2个节点元素值交换了,且调整顶端元素位置也不能一直调整到size-1处。(因为:size-1处的值已经是最大)

代码如下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;

#include<assert.h>

void AdjustDown(int* a,int parent, int size)
{
int child = 2 * parent + 1;
while (child < size)
{
if (child + 1 < size && a[child] < a[child + 1])
{
++child;
}
if (a[child]>a[parent])
{
swap(a[child], a[parent]);
parent = child;
child = 2 * parent + 1;
}
else
{
break;
}
}
}

void Print(int*a, int size)
{
cout << "升序序列为:"<<endl;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
cout << a[i] << "  ";
}
cout << endl;
}

void HeapSort(int* a,int size)
{
assert(a);

//建成最大堆
for (int i = (size - 2) / 2; i >=0; i--)
{
AdjustDown(a,i, size);
}

//交换顺序
for (int i = 0; i < size; i++)
{
swap(a[0], a[size - i - 1]);
AdjustDown(a, 0, size-i-1);
}
}

void Test()
{
int arr[] = { 12, 2, 10, 4, 6, 8, 54, 67,100,34,678, 25, 178 };
int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
HeapSort(arr, size);
Print(arr,size);
}

int main()
{
Test();
system("pause");
return 0;
}


时间复杂度:
(n-2)/2*lgn+n*(1+lgn)--->O(n).

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