【转】c语言版堆排序

wangzheng3056

1. #include<stdio.h>
   , s2 `# j0 m/ ~0 r2 Z9 X# }
2. #include<stdlib.h>
   1 {, s9 x! W7 Y0 l# |' N, V
3. #include<time.h>- ~' ?$ Q. i7 U6 Q. `* M( {6 C/ g
   
4. #define random(i) (rand()%i); p# M% t9 w+ V4 B# c, Z( Z! f2 \\" n
   
5. #define N        15\" w# l) T$ x0 U# K! r& t( q3 ?
   
6. : f! ]; g+ N# K& P9 C% G: R. Z. j
   
7. //维护堆的性质，这里是用的最大堆
   ! x- T' E5 z, J  ~5 S5 D
8. //且为二叉堆% z& P  J. T1 i/ H4 ~( _0 w; X' F4 ~
   
9. void MAX_HEAPIFY(int A[],int i,int heapSize){
   6 p6 S# R( x+ C5 U, R1 `
10.         int l;//表示节点i的左孩子- A' o\" t# h9 |0 a1 s
    
11.         int r;//表示节点i的右孩子
    ; f+ B2 [$ C' g% C7 p
12.         int largest;//表示最大元素，也就是根.; |0 P$ v) A0 p8 F6 v3 r7 e' {
    
13.         int temp;//临时变量，用于交换8 w3 h1 d# w8 X
    
14.         int k;& o) m: b: Z+ T; U
    
15.         l=2*i+1;
    ! g4 M8 F9 c, P
16.         r=2*i+2;
    # K. _$ u) p* P
17.         if((l<heapSize)&&(A[l]>A[i]))                //如果左孩子大，那么记下下标2 K7 X; ]: X- _: l
    
18.         {9 W' o& I0 [: K; ~* c
    
19.                 largest=l;
    $ C3 ~/ p: D3 Y$ R- m) r# G
20.         }
    3 J% D6 Q. G6 K/ ~  w' p: S
21.         else
    & x3 C6 e2 E) f+ j+ q1 w4 [# E
22.         {
    % ~# M# F  [1 x5 F9 V  W
23.                 largest=i;  c9 i# t$ M+ j1 ^. D+ @
    
24. : S9 B8 V5 p( H$ A, p7 b9 c; T
    
25.         }
    9 h* n/ t- i5 V& J
26.         if ((r<heapSize)&&(A[r]>A[largest]))
    ) i) J! ~8 s2 h
27.         {
    4 C\" \* C' N5 ]\" H7 f
28.                 largest=r;) ^1 b, I\" q9 p6 a, l- p) u% `5 @
    
29.         }! ~+ }1 a  n' N
    
30.         if (largest!=i)6 n% U0 k$ U3 Y. [. r
    
31.         {* a\" W: }9 ?% |5 F; ~
    
32.                 temp=A[i];# c1 l0 i; v: K8 v7 D+ g
    
33.                 A[i]=A[largest];- F: |8 ]; D9 Y* {
    
34.                 A[largest]=temp;; u5 |7 I9 D- o3 ~3 x\" e: x
    
35.                 //递归调用3 i% k4 Z7 A2 W: Y+ ^
    
36.                 MAX_HEAPIFY(A,largest,heapSize);
    6 Y$ X4 {+ F% K% q) C
37.         }$ f6 B- U7 {/ F. e\" R
    
38.        
    ) o7 E7 S6 ^( \; k. o
39. }
    8 A- U, l, e/ h9 ~0 R
40. 
    % K, S- G) h6 {1 ]$ G; c
41. //建堆
    6 b$ L0 A) P8 b$ t# o, A7 U2 S7 E
42. void BUILD_HEAP(int A[]){
    4 u+ k9 p7 l5 i8 U+ F
43.         int i;9 L3 ]3 ^! Q( T, p8 w
    
44.         for (i=N/2-1;i>=0;i--)
    / J- {( z: s; A: h' V2 |
45.         {
    $ B8 ]. K- h- _
46.                 MAX_HEAPIFY(A,i,N);
    6 f, l+ x/ D: s) S- a4 Y0 R5 y8 A
47.         }
    & T$ Y. x6 {2 U3 m5 O
48. - e3 I) k\" `, g2 a4 y( X
    
49. }/ p6 ?$ l* S\" k& J3 A3 J. [, y
    
50. 
    9 s: w4 Z3 i2 X  N\" o
51. //堆排序
    8 q0 [; z. O/ E* E# R/ X
52. void HEAP_SORT(int A[]){8 E% X6 e1 c\" k2 e8 T! y' H
    
53.         int  i;
    ( v, f* R+ T$ H( r
54.         int j=0;
    # a2 ?: F& {5 N: ?4 J4 K4 _
55.         int temp;        //交换时用的临时变量. I$ h0 M0 A: e! H5 H8 v
    
56.         int size=N;        //size代表元素个数
    - E4 G( @- C8 l& ]: [% w
57.         //先建堆
    - o/ W! Q$ P5 h/ I7 J) o
58.         BUILD_HEAP(A);
    \" A' c\" u0 u# D1 U, C8 y+ A. M
59.         for(i=N-1;i>0;i--)! S' F3 e, H, @  l
    
60.         {
      }- ?% y2 ~\" P( X; L) S5 r
61.                 //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1 w# U7 R4 E8 i6 t4 G2 ~- N( v
    
62.                 //堆排序的时间复杂度为O（nlgn）
    8 U. r6 N$ f; Q1 M& ^- b
63.                 temp=A[i];
    6 ?* P# C8 j. {5 I5 B6 B
64.                 A[i]=A[0];1 P- |0 M, F! V5 M) J
    
65.                 A[0]=temp;0 i1 F\" L3 `/ s
    
66.                 size--;
    ! r\" Y2 }6 a7 A1 x' t# o$ x3 D3 f2 N
67.                 MAX_HEAPIFY(A,0,size);
      f( [( W0 p2 o! b# V% a( l# [7 e
68. ! V! K  S4 X5 F
    
69.         }' x3 ]5 w+ ?9 y+ Y3 t
    
70.         for(j=0;j<N;j++)9 K9 l! f% b/ ]( ?1 }
    
71.         {4 A4 p5 p' r2 {8 y& |& S
    
72.                 printf("%5d",A[j]);
    5 C5 V0 ^3 s) h! h. z& l
73.         }- f8 d2 K# w% B+ y
    
74. 
    # f3 M  s. ]8 q0 C( j/ ^; j
75. }
    5 O- p2 k  K3 f% k0 v
76. void main(){
    * Y$ Z\" m4 @4 m2 T
77. 2 P& Y% E9 g& W& x* ]5 Z. L% c
    
78.         int rand_no=0;; z( }- e& v6 T9 T$ a
    
79.         int i=0;
    % b' b5 y) c5 Z1 u! M8 y  {
80.         int a[N];                                //n表示数组长度9 ~- `& V% [) {$ s
    
81.         srand((int)time(0));                //设置随机数种子: N& w0 ^. a\" g
    
82.         printf("==============================排序前=========================================");* S3 D9 v9 Z2 j4 U1 J! h
    
83.         printf("\n");
    2 T6 [; N3 h# M- v
84.         for(rand_no=0;rand_no<N;rand_no++)
    6 W# Z% J  g# h  L# Z' o
85.         {, ^# a0 ~\" z1 Q. v
    
86. 
    ! h/ A$ X& w) X0 [\" J\" y$ t\" C
87.                 a[rand_no]=random(100);
    & q. }- L( f( v' x6 N\" f
88.                 printf("%5d",a[rand_no]);
    - Z5 A: g$ c/ l+ f  d1 u
89.                
    ' E$ T% u9 p) ]1 `% W; m
90.         }# L* R% Y4 P, e' X6 n0 S
    
91.         printf("\n");
    ( G, Z1 `2 [; K9 L. o8 Q
92.         printf("==============================排序后=========================================\n");% X. H\" N& r9 Q3 f
    
93.         HEAP_SORT(a);( ], L\" R/ K$ T8 n. X* r/ s
    
94.         printf("\n");        + H6 w1 D7 i- ]
    
95. 0 }- Q) t' f/ o- V- @4 E/ g
    
96. + w& V; q% X( c9 f! ~* a\" }
    
97. }
    0 J: \/ m* X\" P& H. B8 F, V: g

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