【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
驴友花雕11 分钟前
【花雕学编程】Arduino BLDC 之群体机器人协同探索
c++·单片机·嵌入式硬件·arduino bldc·群体机器人协同探索
驴友花雕14 分钟前
【花雕学编程】Arduino BLDC 之仿人机器人膝关节稳定系统
c++·单片机·嵌入式硬件·arduino bldc·仿人机器人膝关节稳定系统
Qhumaing22 分钟前
C++学习:【PTA】数据结构 7-1 实验7-1(最小生成树-Prim算法)
c++·学习·算法
odoo中国1 小时前
Odoo 19 模块结构概述
开发语言·python·module·odoo·核心组件·py文件按
代码N年归来仍是新手村成员2 小时前
【Java转Go】即时通信系统代码分析(一)基础Server 构建
java·开发语言·golang
Z1Jxxx2 小时前
01序列01序列
开发语言·c++·算法
沐知全栈开发2 小时前
C语言中的强制类型转换
开发语言
关于不上作者榜就原神启动那件事3 小时前
Java中大量数据Excel导入导出的实现方案
java·开发语言·excel
坚定学代码3 小时前
基于观察者模式的ISO C++信号槽实现
开发语言·c++·观察者模式·ai
Wang's Blog3 小时前
Nodejs-HardCore: Buffer操作、Base64编码与zlib压缩实战
开发语言·nodejs