C#排序算法之堆排序

本文实例为大家分享了C#实现堆排序的具体代码，供大家参考，具体内容如下

代码：

/// <summary>
/// 堆排序方法。
/// </summary>
/// <param name="a">
/// 待排序数组。
/// </param>
private void Heapsort(int[] a)
{
HeapSort_BuildMaxHeap(a); // 建立大根堆。
Console.WriteLine("Build max heap:");
foreach (int i in a)
{
Console.Write(i + " "); // 打印大根堆。
}

Console.WriteLine("\r\nMax heap in each iteration:");
for (int i = a.Length - 1; i > 0; i--)
{
HeapSort_Swap(ref a[0], ref a[i]); // 将堆顶元素和无序区的最后一个元素交换。
HeapSort_MaxHeaping(a, 0, i); // 将新的无序区调整为大根堆。

// 打印每一次堆排序迭代后的大根堆。
for (int j = 0; j < i; j++)
{
Console.Write(a[j] + " ");
}

Console.WriteLine(string.Empty);
}
}

/// <summary>
/// 由底向上建堆。由完全二叉树的性质可知，叶子结点是从index=a.Length/2开始，所以从index=(a.Length/2)-1结点开始由底向上进行大根堆的调整。
/// </summary>
/// <param name="a">
/// 待排序数组。
/// </param>
private static void HeapSort_BuildMaxHeap(int[] a)
{
for (int i = (a.Length / 2) - 1; i >= 0; i--)
{
HeapSort_MaxHeaping(a, i, a.Length);
}
}

/// <summary>
/// 将指定的结点调整为堆。
/// </summary>
/// <param name="a">
/// 待排序数组。
/// </param>
/// <param name="i">
/// 需要调整的结点。
/// </param>
/// <param name="heapSize">
/// 堆的大小，也指数组中无序区的长度。
/// </param>
private static void HeapSort_MaxHeaping(int[] a, int i, int heapSize)
{
int left = (2 * i) + 1; // 左子结点。
int right = 2 * (i + 1); // 右子结点。
int large = i; // 临时变量，存放大的结点值。

// 比较左子结点。
if (left < heapSize && a[left] > a[large])
{
large = left;
}

// 比较右子结点。
if (right < heapSize && a[right] > a[large])
{
large = right;
}

// 如有子结点大于自身就交换，使大的元素上移；并且把该大的元素调整为堆以保证堆的性质。
if (i != large)
{
HeapSort_Swap(ref a[i], ref a[large]);
HeapSort_MaxHeaping(a, large, heapSize);
}
}

/// <summary>
/// 交换两个整数的值。
/// </summary>
/// <param name="a">整数a。</param>
/// <param name="b">整数b。</param>
private static void HeapSort_Swap(ref int a, ref int b)
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助

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