【转】c语言版堆排序

wangzheng3056

1. #include<stdio.h>
   # X/ H4 i) _. q\" T
2. #include<stdlib.h>
   3 m+ T, ^0 s5 T\" a7 k. t
3. #include<time.h>
   0 v+ X3 [$ k% [0 G* m
4. #define random(i) (rand()%i)\" X+ \# |* l! E- k7 {
   
5. #define N        15: g7 ?7 E+ M4 ?
   
6. 
     l+ ^\" G3 T+ y' E8 b' e. G
7. //维护堆的性质，这里是用的最大堆
   5 V6 b: J, d0 {% l4 c- i: y( B
8. //且为二叉堆
   . A. C* y  |& W; N4 s1 {7 {& R
9. void MAX_HEAPIFY(int A[],int i,int heapSize){
   2 s! d2 Y& Z/ \/ [, [  |/ d
10.         int l;//表示节点i的左孩子* \: j! D9 `- I1 |- J) w
    
11.         int r;//表示节点i的右孩子
    1 `* b4 y& Y! c
12.         int largest;//表示最大元素，也就是根.\" x2 z0 P$ B: Y7 C, V: w% l; c
    
13.         int temp;//临时变量，用于交换/ M9 |; }. t\" b. _; H. r3 Q
    
14.         int k;
    * v1 `' j3 U0 n+ g
15.         l=2*i+1;
    : g9 o1 a0 r3 Q( X# Z4 o3 Z% d
16.         r=2*i+2;& O& J\" M/ f1 c\" p5 {7 R
    
17.         if((l<heapSize)&&(A[l]>A[i]))                //如果左孩子大，那么记下下标( I3 o# K. Y( l7 O! d; ?
    
18.         {5 L* I3 @4 F& d( \
    
19.                 largest=l;3 Z# G\" `* g0 }' B! g8 F
    
20.         }4 E; n- x6 c: B) ~
    
21.         else( `6 a( _  {1 W5 Z\" o  }( T8 o
    
22.         {
      p1 A! q8 i: {% g% s- |6 Z# _- F
23.                 largest=i;5 X0 O. r2 i) u8 R( R) T
    
24. 
    # i9 v/ l) H\" }- F
25.         }
    % `$ W8 }; w1 f
26.         if ((r<heapSize)&&(A[r]>A[largest]))% d% {9 X4 D& `, \/ U, G
    
27.         {
    7 p1 M  Q5 x$ h9 C1 f& M( M+ ]- k, Z
28.                 largest=r;2 N6 g6 p; S. \, B1 x- G
    
29.         }+ I8 `# l$ c% [# v7 D
    
30.         if (largest!=i)
    & Q0 o- q' M) D5 U2 b+ Y. ~
31.         {* z\" l3 K  S/ U\" |  \0 l
    
32.                 temp=A[i];
    6 P9 U* E\" E0 r2 {
33.                 A[i]=A[largest];# ?- d) |' J& R) }, L3 l  Y
    
34.                 A[largest]=temp;
    8 m5 P  g( V\" Q
35.                 //递归调用
    $ C( m* j\" d- @+ I. I/ _5 f
36.                 MAX_HEAPIFY(A,largest,heapSize);) |0 }* Y' k! U
    
37.         }: m7 ~) y1 N. O. p9 B& b
    
38.        
    \" H( @$ v9 U& S) Y, o* Y
39. }
    / J$ G. M; Z6 D: e2 U% P
40. 
    / k, M1 c* {: F8 p5 [\" k
41. //建堆3 w/ M+ ~6 z& w' R& u$ b
    
42. void BUILD_HEAP(int A[]){
    / L, @4 c) \0 t3 C- D8 ]
43.         int i;
    + u$ z  w% y% g& i( \5 f, O
44.         for (i=N/2-1;i>=0;i--)
    ( _6 [; l; L. }9 ~\" U
45.         {7 P! A! D$ e% y
    
46.                 MAX_HEAPIFY(A,i,N);7 {& j' {3 ]4 Q- L/ Y- l1 M
    
47.         }
    7 c- h! C' z5 H( R
48. 
    ; Y' }: U! D; h4 f\" {' ?) s; T- h
49. }
    3 s8 U& z' W8 c5 z( c+ R
50. 
    & ~1 r; `0 k' }
51. //堆排序\" W1 _4 }7 n/ ^& [8 x$ x
    
52. void HEAP_SORT(int A[]){
    ( f: w3 m+ R+ c7 B- Z: `- g
53.         int  i;
    5 Y: ~/ I9 o) ?5 I
54.         int j=0;
    7 H5 X+ m' C; w\" I9 A
55.         int temp;        //交换时用的临时变量: M5 G2 P6 @\" E; P
    
56.         int size=N;        //size代表元素个数4 p! U# M: t% E  W4 |
    
57.         //先建堆
    # Z2 _: ~/ ?% n$ {
58.         BUILD_HEAP(A);1 F  y. \2 Q+ a2 L% R
    
59.         for(i=N-1;i>0;i--)
    ; _# W7 ]1 G2 `* ~) X; |
60.         {
    7 E  i( [1 a0 ^
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
    + j2 a9 _1 A; u& x\" G6 a
62.                 //堆排序的时间复杂度为O（nlgn）
    & B$ Z- v) V. b# Y9 J  Z
63.                 temp=A[i];
    0 s8 J$ A5 u9 V2 O: {\" z
64.                 A[i]=A[0];
    5 Q6 _  N# ^- w\" I
65.                 A[0]=temp;
    % e! ?0 C  N8 [  J
66.                 size--;7 c5 G4 O9 i5 Q1 r; R
    
67.                 MAX_HEAPIFY(A,0,size);+ A6 g- M7 i/ B$ m, z% b
    
68. & r& I3 M8 A6 I) C. S7 s
    
69.         }
    4 p6 \, J  _+ D) G
70.         for(j=0;j<N;j++)+ C/ A8 o! p/ o
    
71.         {4 ~2 G5 Y( H# ~9 B$ F  B
    
72.                 printf("%5d",A[j]);
    \" |& g! y\" U% t
73.         }\" D4 r. W- Y: H! c( o
    
74. 
    ! n' o* y1 V2 k* K# b0 O' a
75. }8 u. ^. C1 c8 c! d
    
76. void main(){) F, v9 Q( L5 {0 D
    
77. 
    % s' I+ ~( n, D6 y+ n
78.         int rand_no=0;7 Z; O6 r5 s8 ?  x; ~( E
    
79.         int i=0;3 s5 v* S/ `. Z  |3 \
    
80.         int a[N];                                //n表示数组长度
    3 ?; V# _' f1 r0 C+ n
81.         srand((int)time(0));                //设置随机数种子
    \" G\" |. Q0 p8 x6 Z4 Q6 y. x$ n, `
82.         printf("==============================排序前=========================================");; V5 S) Y5 T% [6 U& r  V
    
83.         printf("\n");
    ; g* |9 t# l& V, a
84.         for(rand_no=0;rand_no<N;rand_no++)
    7 Z% p' _3 D  [/ i3 K2 S' I
85.         {6 b& G/ d5 y1 n# J
    
86. 4 T6 I/ Y% ^/ M! U8 ^2 Y\" f% i8 f0 A
    
87.                 a[rand_no]=random(100);
    8 Z$ {# v2 y8 D% H\" E' m
88.                 printf("%5d",a[rand_no]);
    \" \* h5 H! J3 Z. y8 L% a- d! u7 K! O
89.                
    $ [- q9 i6 l6 c& {) ]
90.         }\" @/ d3 X1 T1 V# T( ~3 J1 @% K
    
91.         printf("\n");5 a5 B( G: V+ {8 ~
    
92.         printf("==============================排序后=========================================\n");
      Q0 S1 s6 O2 u6 P6 G* \/ y: ~
93.         HEAP_SORT(a);
    1 K7 A\" r# Z+ r5 y+ o! L1 f7 _# z
94.         printf("\n");       
    , x6 y! \4 f2 M/ Z, }) k1 w4 l
95. ( c( B6 }0 g2 R! A  V, R
    
96. 
    \" M3 u; ~' r& j& ^- f2 o$ g1 S
97. }' ^' L4 N6 t3 i' [  a
    

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