堆排序--C++实现

1. 简介

堆排序利用的是堆序性,最小堆进行从大到小的排序。

先建初堆,保证堆序性。将堆顶元素与最后一个元素交换,

就将当前堆中的最大(小)的元素放到了最后后。堆大小递减,再重新调整堆选出第二大,重复上述过程。

2. 实现

2.1 建初堆

由于堆具有递归性,即以根节点的所有子树都是一个堆。

我们需要从下往上调整堆。即从完全二叉树的最大非叶子节点开始调整堆,直到根节点。

这样才能保证堆序性。

对于数组3,4,1,2,5 ,建初堆的过程。

  • 代码
cpp 复制代码
template<typename T>
void adj_heap(std::vector<T> &arr,std::size_t rt, std::size_t bd) {

    T v = arr[rt];
    std::size_t child;
    std::size_t i;

    for (i = rt; i < bd; i = child) {

        child = i * 2 + 1;
        if ( child + 1 < bd && arr[child + 1] < arr[child])
            ++child;

        if (child >= bd || v <= arr[child] ) {
            break;
        }
        else{
            arr[i] = arr[child];
        }

    }

    arr[i] = v;
}


template<typename T>
void make_orig_heap(std::vector<T> &arr, std::size_t sz) {

    for (std::size_t i = sz/2 - 1; i != -1; --i){
        adj_heap(arr, i, sz);
    }
}
2.2 堆排序

建立初始堆后,我们就确定了最小(大)的元素。

将该元素与最后位置交换,并将堆大小 - 1。

我们就又得到了一个未调整的堆。我们重复调整堆和交换元素的过程,直到最后堆大小为1。

所以,最小堆进行排序形成的序列是从大到小。

过程如图

  • 代码
cpp 复制代码
template<typename T>
void heap_sort(std::vector<T> &arr, std::size_t sz) {

    if ( 0 == sz)
        return ;

    make_orig_heap(arr, sz);
    
    

    for (std::size_t i = sz - 1; i > 0; --i) {
        T last = arr[i];
        arr[i] = arr[0];
        arr[0] = last;
        adj_heap(arr, 0, i);
    }

}
相关推荐
万象.4 分钟前
QT基础及对象树的认识
c++·qt
1***s6325 分钟前
Python爬虫反爬策略,User-Agent与代理IP
开发语言·爬虫·python
柒儿吖8 分钟前
Qt for HarmonyOS 水平进度条组件开发实战
开发语言·qt·harmonyos
咖啡の猫1 小时前
Python的自述
开发语言·python
夏霞1 小时前
c# ASP.NET Core SignalR 客户端与服务端自动重连配置指南
开发语言·c#·asp.net
小张成长计划..2 小时前
【C++】2:cin和cout的介绍和使用,函数的缺省参数
c++
@老蝴2 小时前
Java EE - 常见的死锁和解决方法
java·开发语言·java-ee
再卷也是菜2 小时前
C++篇(17)哈希拓展学习
c++·哈希
“愿你如星辰如月”3 小时前
Linux:进程间通信
linux·运维·服务器·c++·操作系统
R-G-B3 小时前
归并排序 (BM20 数组中的逆序对)
数据结构·算法·排序算法