C语言数据结构之堆排序源代码
时间：2021-04-30 10:12:14|栏目：C代码|点击： 次
本文实例为大家分享了C语言堆排序源代码，供大家参考，具体内容如下
1. 堆排序
堆排序的定义及思想可以参考百度百科：
用一句概括，堆排序就是一种改进的选择排序，改进的地方在于，每次做选择的时候，不单单把最大的数字选择出来，而且把排序过程中的一些操作进行了记录，这样在后续排序中可以利用，并且有分组的思想在里面，从而提高了排序效率，其效率为O(n*logn).
2. 源代码
堆排序中有两个核心的操作，一个是创建大顶堆（或者小顶堆，这里用的是大顶堆），再一个就是对堆进行调整。这里需要注意的是，并没有真正的创建堆，只是利用完全二叉树的特性，将其对应到数组的下标中（例如对于节点i，如果其存在左孩子和右孩子，那么其下标一定是2*i, 和2*i+1）其中创建的时候是从下向上创建，而调整则是从上向下调整。
这里为了方便，堆从a[1]位置开始。
代码运行结果如下：
源代码如下：
#include<stdio.h>
int c=0;
/*heapadjust()函数的功能是实现从a[m]到a[n]的数据进行调整，使其满足大顶堆的特性*/
/*a[]是待处理的数组，m是起始坐标， n是终止坐标*/
void heapadjust(int a[], int m, int n)
{
int i, temp;
temp=a[m];
for(i=2*m;i<=n;i*=2)//从m的左孩子开始
{
if(i+1<=n && a[i]<a[i+1])//如果左孩子小于右孩子，则将i++，这样i的值就是最大孩子的下标值
{
i++;
}
if(a[i]<temp)//如果最大的孩子小于temp，则不做任何操作，退出循环；否则交换a[m]和a[i]的值，将最大值放到a[i]处
{
break;
}
a[m]=a[i];
m=i;
}
a[m]=temp;
}
void crtheap(int a[], int n)//初始化创建一个大顶堆
{
int i;
for(i=n/2; i>0; i--)//n/2为最后一个双亲节点，依次向前建立大顶堆
{
heapadjust(a, i, n);
}
}
/*swap()函数的作用是将a[i]和a[j]互换*/
void swap(int a[], int i, int j)
{
int temp;
temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
c++;
}
void heapsort(int a[], int n)
{
int i;
crtheap(a, n);
for(i=n; i>1; i--)
{
swap(a, 1, i);//将第一个数，也就是从a[1]到a[i]中的最大的数，放到a[i]的位置
heapadjust(a, 1, i-1);//对剩下的a[1]到a[i]，再次进行堆排序，选出最大的值，放到a[1]的位置
}
}
int main(void)
{
int i;
int a[10]={-1,5,2,6,0,3,9,1,7,4};
printf("排序前：");
for(i=1;i<10;i++)
{
printf("%d",a[i]);
}
heapsort(a, 9);
printf("\n\n共交换数据%d次\n\n", c);
printf("排序后：");
for(i=1;i<10;i++)
{
printf("%d",a[i]);
}
printf("\n\n\n");
return 0;
}
