【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
csbysj20208 分钟前
React 表单与事件
开发语言
初圣魔门首席弟子10 分钟前
c++ bug 函数定义和声明不一致导致出bug
开发语言·c++·bug
IT小农工29 分钟前
Word 为每一页设置不同页边距(VBA 宏)
开发语言·c#·word
sali-tec1 小时前
C# 基于halcon的视觉工作流-章42-手动识别文本
开发语言·人工智能·算法·计算机视觉·c#·ocr
bkspiderx1 小时前
C++设计模式之行为型模式:中介者模式(Mediator)
c++·设计模式·中介者模式
csbysj20201 小时前
中介者模式
开发语言
敢敢J的憨憨L1 小时前
GPTL(General Purpose Timing Library)使用教程
java·服务器·前端·c++·轻量级计时工具库
小欣加油1 小时前
leetcode 62 不同路径
c++·算法·leetcode·职场和发展
让我们一起加油好吗2 小时前
【C++】封装红黑树模拟实现 set 和 map
linux·c++·set·map·红黑树
hsjkdhs2 小时前
C++之类的继承与派生
开发语言·c++