第六章堆排序之“最大優先順序隊列”

用最大堆實現最大優先順序隊列：

//返回堆的最大值
int HeapMaximum(int *a)
//去掉並返回堆中具有最大關鍵字的元素
int HeapExtractMax(int *a,int *heapSize)
//將元素x的關鍵字值增加到k，這裡k不能小於x的原關鍵字值
void HeapIncreaseKey(int *a,int i,int k)
//將元素x插入到堆中
void MaxHeapInsert(int *a,int *heapSize,int key)

#include <stdio.h>#include <string.h>#include <time.h>#define BUFFER_SIZE 10//堆調整，保持堆性質 void MaxHeapIfy(int *a,int i,int heapSize){int left=i;int right=i;int tmp;int largest=i;while(i<=heapSize){left=i<<1;//左子索引 right=(i<<1)+1;//（移位元運算比算術運算優先順序低！）右子索引 largest=i;if(left<=heapSize&&a[i]<a[left]){largest=left;}if(right<=heapSize&&a[largest]<a[right]){largest=right;}if(i!=largest)//不加這個判斷可能會產生死迴圈，一個勁的在i這打轉 {tmp=a[i];a[i]=a[largest];a[largest]=tmp;i=largest;//其實消除遞迴就要看每次遞迴變化的那個量 }else{break;}}}//建堆 void BuildMaxHeap(int *a,int heapSize){int i=0;for(i=BUFFER_SIZE/2;i>0;i--){MaxHeapIfy(a,i,heapSize);}}//返回堆的最大值int HeapMaximum(int *a){return a[1];} //去掉並返回堆中具有最大關鍵字的元素int HeapExtractMax(int *a,int *heapSize){int max=0;int n=*heapSize;if(n<1){return -1;}max=a[1];a[1]=a[n];*heapSize=n-1;MaxHeapIfy(a,1,*heapSize);return max;} //將元素x的關鍵字值增加到k，這裡k不能小於x的原關鍵字值void HeapIncreaseKey(int *a,int i,int k){int tmp=0;if(k<a[i]){return;}a[i]=k;while(i>1&&a[i]>a[i>>1]){tmp=a[i];a[i]=a[i>>1];a[i>>1]=tmp;i=i>>1;}} //將元素x插入到堆中void MaxHeapInsert(int *a,int *heapSize,int key){*heapSize+=1;a[*heapSize]=key-1;//隨便賦予新添加的這個元素一個小於key的值 HeapIncreaseKey(a,*heapSize,key);} void Output(int *a,int len){int i=1;for(i=1;i<=len;i++){printf("%d ",a[i]);}printf("\n");}int main(){int i=0;int heapSize=0;int a[BUFFER_SIZE+1];//第一個位置即a[0]不用，這樣計運算元節點的索引簡單點。 memset(a,0,sizeof(a));srand((unsigned)time(NULL));for(i=1;i<=BUFFER_SIZE;i++){a[i]=rand()%BUFFER_SIZE;}printf("隨機產生數組："); Output(a,BUFFER_SIZE);//建立最大堆 BuildMaxHeap(a,BUFFER_SIZE);printf("建立最大堆為：");Output(a,BUFFER_SIZE);//返回堆中最大關鍵字元素printf("返回堆中最大關鍵字元素:%d\n",HeapMaximum(a));//去掉並返回堆中具有最大關鍵字的元素heapSize=BUFFER_SIZE;printf("去掉並返回堆中具有最大關鍵字的元素:%d\n",HeapExtractMax(a,&heapSize));//將元素x的關鍵字值增加到k，這裡k不能小於x的原關鍵字值HeapIncreaseKey(a,4,BUFFER_SIZE*2);printf("將元素a[4]的關鍵字值增加到BUFFER_SIZE*2:");Output(a,heapSize);//將元素x插入到堆中MaxHeapInsert(a,&heapSize,BUFFER_SIZE*3);printf("將元素BUFFER_SIZE*3插入到堆中:");Output(a,heapSize);system("pause");return 0;}