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排序算法:堆排序

2017-02-13 11:57 169 查看
之前想把经典的排序算法都写一遍,最后没有写堆排序和希尔排序,现在给补一下。

堆的概念:一个完全二叉树,只要任一节点都满足a[father]>=a[left_son]&&a[father]>=a[right_son],那么就称之为大顶堆,如果将>=改为<=,则成之为小顶堆。

堆排序的思想:对于一个长度为n的序列建堆,因为堆的顶部是最大或最小值,堆顶即为最大值,将改点取走,再对剩下的n-1个点建堆,堆顶则为次大值。逐次操作,每次可以拿到当前的最大值,最后得到的就是一个有序的序列。

堆的调整操作:对于一个长度为n的序列a,首先从a
开始,逐个调整……这个感觉还是画图说明比较准确,就是每次保证以当前节点为根节点的子树符合堆的性质,后面的节点在该性质的基础上继续调整,保证每次调整的复杂度不超过logn。可以类比于排序算法保证一个有序空间,然后逐步插入的思路,也可以类比一下动态规划的思想(不完全一样)。

堆的时间复杂度:因为每次调整的操作都是在两个子节点中二选一,那逐次调整到底部,单次调整复杂度最差情况下也是logn,这就保证了堆的复杂度在最恶劣情况下也是n*logn。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 105
int a
;
void buildHeap(int father,int end)
{
int son=father*2;
if(son>end)
return ;
if(son+1<=end&&a[son+1]>a[son])
son++;
if(a[son]<=a[father])
return ;
int temp=a[father];
a[father]=a[son];
a[son]=temp;
buildHeap(son,end);
return ;
}
int main()
{
int n;
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
{
for(int i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%d",&a[i]);
}
for(int i=(n+1)/2;i>=1;i--)
{
buildHeap(i,n);
}
for(int i=n;i>=1;i--)
{
int temp=a[1];
a[1]=a[i];
a[i]=temp;
buildHeap(1,i-1);
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
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