【转】c语言版堆排序 - 数学建模社区-数学中国

#include<stdio.h>
0 i9 j! ~% f5 V0 G/ h3 V! H
#include<stdlib.h>7 A2 a* N" G; Z/ e! M
#include<time.h>
; w8 j4 b1 c9 E3 [+ j9 Z7 w
#define random(i) (rand()%i)
6 s# r" I) b- q( T- @# O1 x7 F+ _4 p
#define N 15
8 r( n1 {/ X3 J8 [6 y* U2 y
- G$ T3 o: q. Z* k' w) j ?
//维护堆的性质，这里是用的最大堆
" l) B0 Z5 F K2 }$ \& q7 N
//且为二叉堆; x- y9 a9 n4 z- E9 e
void MAX_HEAPIFY(int A[],int i,int heapSize){" R K0 M* u% G, i9 c0 V
int l;//表示节点i的左孩子# \. G7 M6 L6 [8 v+ @9 ~- t- y1 \# c
int r;//表示节点i的右孩子
8 e1 M* i# y' I( r$ K
int largest;//表示最大元素，也就是根.8 I. p2 p6 U7 ~, H. N' g R; c
int temp;//临时变量，用于交换. t0 w$ _3 J! q( K& m# J0 k& I
int k;
" n" |( }- K1 S D3 _
l=2*i+1;
" J! D- B7 [! o8 ]) B( S% C& K8 r
r=2*i+2;
$ ]8 K2 r. e7 r) V! Q- w9 T
if((l<heapSize)&&(A[l]>A[i])) //如果左孩子大，那么记下下标6 g/ m$ n- k& e% G! z1 X
{+ L. r. } b7 Q* B5 S% W2 @
largest=l;
: `' L P v2 ?0 P4 e% ^5 Q3 t
}
; y# {* L* l( ?; e
else
5 c: a+ Z w2 [# v
{" H* U2 E( V$ ^) M D# o" e
largest=i;
. E/ u$ m7 d8 X* `5 |8 W& J
1 F6 l- b# Q* ~- G6 r4 |5 V$ m
}
4 n2 D; j; ^+ V+ K
if ((r<heapSize)&&(A[r]>A[largest]))
! p/ v( p' {' J- n
{( T' `( X$ J6 f2 p" [ s
largest=r;) s( B) ?! v0 v4 k+ W3 O
}/ v% B3 m& e- y# E' v8 G4 H
if (largest!=i), N; o' w7 O4 \ j2 Z
{2 [) g# g7 E6 i& `
temp=A[i];
2 p; q, L8 k& e6 f! R' O
A[i]=A[largest];
! w4 Y9 G2 Y, |0 p
A[largest]=temp;' w/ @9 l' }) @# g ` X3 G
//递归调用& ^, N7 E4 m6 @; \8 q9 z# L& b
MAX_HEAPIFY(A,largest,heapSize);
6 S8 W/ e8 i4 ]: ~
} Q: L$ K# V- j5 _
" A* v, A3 l/ s" j* g
}
) P/ @1 N7 _* B* R: P/ u
% z: T, f/ b/ p9 t
//建堆' e Q, d# [1 P9 I$ h9 U- p
void BUILD_HEAP(int A[]){
$ P2 t: m7 T1 ^( U, F
int i;! J, l% p0 s4 }7 f
for (i=N/2-1;i>=0;i--)
# G) j$ {+ u" c' U+ i: Q! X7 a$ P2 C
{
3 I5 w+ o, M% ] ~6 o1 b5 O' h
MAX_HEAPIFY(A,i,N);7 |1 M. `4 y2 v$ T2 \5 V" ^8 Q
}
0 y# q; t# e( [% C& j6 [! Q F
; l5 S- }6 _" b! @5 w! e9 z
}
W. k `1 s6 s6 ]2 f; |0 p9 f) k
* k6 R9 n3 T; l- L8 Z: l
//堆排序
. R, L M _8 F
void HEAP_SORT(int A[]){
* c v) k& t5 |5 K9 ?6 w# I- F! {
int i;
* H x! z% [$ z' m/ _- V
int j=0;
; Q/ N# w! o" O( |1 q
int temp; //交换时用的临时变量7 i6 `7 c: A T: |: d3 _6 [
int size=N; //size代表元素个数
4 N2 z9 e( ?# x
//先建堆! E, Q4 l" b) Z
BUILD_HEAP(A);- n4 \( [. K6 Z
for(i=N-1;i>0;i--)9 d2 G0 E- \! J7 U# a, n
{
$ j5 ~ H8 [0 J$ A7 X
//因为根节点总是最大的数，我们每次把根节点换到相应位置即可实现排序/ n+ Z/ I9 M0 t) n
//堆排序的时间复杂度为O（nlgn）* {3 r( w8 J4 u8 ^
temp=A[i];
' T# U f6 o3 W' b
A[i]=A[0]; O& \ H+ w3 |7 I$ L g
A[0]=temp;
5 M$ z. C5 W9 V/ Q
size--;2 b6 l5 @* H D1 `9 x1 V
MAX_HEAPIFY(A,0,size);
* ^1 ?* F! S+ F+ Y
! X/ E J- }9 c k& d0 {, o
}
8 ]* J6 o; f d$ x! h$ t
for(j=0;j<N;j++)5 {- B% p" T; f% o- m
{
) d+ j" y* f7 E$ G
printf("%5d",A[j]);) b- q5 A3 ]; U& b+ v* Q5 Y
}, r; z9 [ [- _+ t' h+ L
1 r. }6 u1 r# z {
}
; q- J" _- K& m# U2 l* g
void main(){5 W( {5 G; K: q( A. c
, l* Y1 k; k8 u Q; y
int rand_no=0;
! f8 ~9 e: G' _% w
int i=0;& Y& K) f0 x- H5 B& l
int a[N]; //n表示数组长度8 q9 T" q. q, A- y3 |( s4 ?
srand((int)time(0)); //设置随机数种子
( N7 n6 D& b9 I+ Z4 c; s: z5 u- x' f
printf("==============================排序前=========================================");9 `( B: |% y, j
printf("\n");
) X: R' w0 t) }$ T
for(rand_no=0;rand_no<N;rand_no++)
9 a' ^' _% S/ M& F) d' [
{5 h# U' }6 s6 }1 y% D) f; i( x8 Q
7 [$ E1 O+ y. c' v; ]
a[rand_no]=random(100);
d5 p: y& u0 W5 }, O4 A2 |
printf("%5d",a[rand_no]);/ {# \+ ^- N# a7 F( S+ U0 g5 A
0 ]0 T. J T8 p0 I5 ?! f
}
; `5 v* T% `6 D
printf("\n");, o7 l2 i3 P/ f6 K# J% l* _
printf("==============================排序后=========================================\n");# \8 @* Y( a8 g1 l0 C0 ]
HEAP_SORT(a);
+ {5 Q: e, q+ q3 q2 ?6 c! M
printf("\n");
8 l1 Q3 h9 u, @1 z7 a5 A/ w* X( o5 K
+ @+ i. F8 c9 b
K) w. @# r; t& |/ ~- F# \
}
& p- ?6 q& V, [8 r( ^' t% K

复制代码