堆是一种非常有用的数据结构,可用来设计高效的排序算法和优先队列。一个堆是一颗具有如下性质的二叉树:1)它是一颗完全二叉树;2)每个节点都大于等于其任何子节点。
如上图是一个最大堆,我们可以用数组来描述它。根节点在数组位置0,两个孩子在位置1和2。对于位于位置i的节点,其左孩子在2i+1,其右孩子在2i+2,其父节点在(i-1)/2。利用堆进行排序,是堆一个很重要的用途。下面是堆排序的代码:
#include <iostream> using namespace std; void adjustHeap(int a[],int size,int index) { int left = index*2+1; //左子节点在数组中的位置 int right = index*2+2; //右子节点在数组中的位置 int largest = index; int temp; while(left<size || right<size) //循环遍历,直到没有子节点为止 { if(left<size && a[left]>a[largest]) { largest = left; } if(right<size && a[right]>a[largest]) { largest = right; } //找到左右子节点和根节点的最大值 if(index!=largest) //如果根节点不是最大值 { temp=a[largest]; a[largest]=a[index]; a[index]=temp; //交换子节点和根节点 index=largest; //继续向下遍历,调整堆 left=index*2+1; right=index*2+1; } else { break; } } } void buildHeap(int a[],int size) { int begin=size/2-1; //从该结点往后的值都没有子节点 for(int i=begin;i>=0;i--) //建立最大堆 { adjustHeap(a,size,i); } } void heapSort(int a[],int len) { int size=len; int temp; buildHeap(a,size); while(size>1) { temp=a[0]; a[0]=a[size-1]; a[size-1]=temp; size--; adjustHeap(a,size,0); } } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { int num[8]={2,8,7,1,3,5,6,4}; cout<<"排序前的输出顺序为:"<<endl; for(int i=0;i<8;i++) { cout<<num[i]<<"\t"; } heapSort(num,8); cout<<endl<<"排序后的输出顺序为:"<<endl; for(int i=0;i<8;i++) { cout<<num[i]<<"\t"; } return 0; }
输出结果为:
排序前的输出顺序为:
2 8 7 1 3 5 6 4
排序后的输出顺序为:
1 2 3 4 5 6 7 8
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时间: 2024-11-08 21:29:31