【C/C++ 03】堆排序

堆排序是选择排序算法的进阶,也就是通过二叉树节点存储数组,并通过root节点存储最值与二叉树最后一个节点进行交换完成排序,降低了时间复杂度。在大数据时代,堆排序常用于处理Top-K问题。

  • 排序对象:数组
  • 时间复杂度:
  • 空间复杂度:
  • 是否稳定:否

堆排序分为大根堆和小根堆,大根堆的root节点是最大值,小根堆的root节点是最小值,通常再进行升序排序的时候会建立大根堆,再进行降序排序的时候会建立小根堆。

在实际应用中,堆排序常用于解决Top-K问题。

cpp 复制代码
void Swap(int* a, int* b)
{
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

// 建大根堆,向下调整
void DownAdjust(int* arr, int parent, int n)
{
	int child = parent * 2 + 1;
	while (child < n)
	{
		if (child + 1 < n && arr[child] < arr[child + 1])
			child++;
		if (arr[parent] < arr[child])
		{
			Swap(&arr[parent], &arr[child]);
			parent = child;
			child = child * 2 + 1;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}

void HeapSort(int* arr, int n)
{
	int parent = (n - 2) / 2;	// 最后一个节点的父节点
	while (parent >= 0)
	{
		DownAdjust(arr, parent, n);
		--parent;
	}
	while (--n)
	{
		Swap(&arr[0], &arr[n]);
		DownAdjust(arr, 0, n);
	}
}

大根堆构建过程:

cpp 复制代码
// 示例数组
int arr[20] = {
    9, 3, 5, 7, 9, 0, 2, 4, 6, 8,
	5, 5, 5, 0, 0, 1, 3, 5, 8, 6
};

1. 将数组按下标转为二叉树结构 2. 从最后一个叶子节点的父节点作为根结点进行检查,将子树的最值放入对应的根节点 3. 继续向上检查每一棵子树,保证每棵子树的根节点都是最值 4. 大根堆构建完毕,所有子树的根节点都是最大值

相关推荐
Fish41745 小时前
《C语言程序设计》琐碎知识点总结笔记
c语言·命令行参数·c语言程序设计·变量存储类型·函数存储类型·编译预处理
长安第一美人7 小时前
C 语言可变参数(...)实战:从 logger_print 到通用日志函数
c语言·开发语言·嵌入式硬件·日志·工业应用开发
Larry_Yanan7 小时前
Qt多进程(一)进程间通信概括
开发语言·c++·qt·学习
superman超哥7 小时前
仓颉语言中基本数据类型的深度剖析与工程实践
c语言·开发语言·python·算法·仓颉
不爱吃糖的程序媛7 小时前
Ascend C开发工具包(asc-devkit)技术解读
c语言·开发语言
bu_shuo7 小时前
MATLAB奔溃记录
开发语言·matlab
J ..8 小时前
C++ 多线程编程基础与 std::thread 使用
c++
你的冰西瓜8 小时前
C++标准模板库(STL)全面解析
开发语言·c++·stl
闻缺陷则喜何志丹8 小时前
【计算几何】仿射变换与齐次矩阵
c++·数学·算法·矩阵·计算几何
chen_ever8 小时前
Protobuf详解(从安装到实战)
c++·rpc·信息与通信