排序演算法04：堆排序

最近複習《資料結構與演算法分析》，發現其中堆排序演算法不完整，因此寫來看看。

參考http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/10/06/2199741.html

#include <stdio.h>#define N 10// 二元堆積中的元素個數為N，那麼其中最後一個非分葉節點為A[N/2 - 1]，調整的時候需要從最後一個非分葉節點開始交換int A[N] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};void Swap(int *X, int *Y){int Tmp;Tmp = *X;*X = *Y;*Y = Tmp;}void Print(){printf("Swap: ");for(int i = 0; i < N; i++){printf("%d ", A[i]);}printf("\n");}// 遞迴調整順序void HeapAdjust(int M, int T){int LeftChild = 2 * M + 1;int RightChild = 2 * M + 2;if(LeftChild < T && A[M] < A[LeftChild]){Swap(&A[M], &A[LeftChild]);Print();}if(RightChild < T && A[M] < A[RightChild]){Swap(&A[M], &A[RightChild]);Print();}if(LeftChild < T)HeapAdjust(LeftChild, T);if(RightChild < T)HeapAdjust(RightChild, T);//Print();}void BuildHeap(){for(int Mid = N / 2 - 1; Mid >= 0; Mid--){HeapAdjust(Mid, N);}printf("BuildHeapFinished\n");}void HeapSort(){// 首先對初始堆排好序BuildHeap();// 然後根據剩餘元素個數來迴圈，每次迴圈會刪掉一個最大值，這個最大值通過與堆頂元素交換而來。// 當只剩餘一個元素迴圈停止，該元素就是最小的值for(int i = N - 1; i >= 1; i--){printf("---------------------\n");// 交換第一個和最後一個Swap(&A[0], &A[i]);Print();HeapAdjust(0, i);}}int main(){Print();HeapSort();Print();return 0;}

實際上只要理清了思路，寫起來也容易，我上面的代碼不是太簡潔，不錯測試沒有發現問題，每次交換的結果也都列出來了，如所示：

 

為了適應輸入檔案的需求，更改上面代碼，將數組A[]和N作為參數傳入到函數中。

#include "HeapSort.h"#include "Print.h"void Swap(int *X, int *Y){int Tmp;Tmp = *X;*X = *Y;*Y = Tmp;}// 遞迴調整順序void HeapAdjust(int A[], int N, int M, int T){int LeftChild = 2 * M + 1;int RightChild = 2 * M + 2;if(LeftChild < T && A[M] < A[LeftChild]){Swap(&A[M], &A[LeftChild]);//Print(A, N);}if(RightChild < T && A[M] < A[RightChild]){Swap(&A[M], &A[RightChild]);//Print(A, N);}if(LeftChild < T)HeapAdjust(A, N, LeftChild, T);if(RightChild < T)HeapAdjust(A, N, RightChild, T);//Print();}void BuildHeap(int A[], int N){for(int Mid = N / 2 - 1; Mid >= 0; Mid--){HeapAdjust(A, N, Mid, N);}//printf("BuildHeapFinished\n");}void HeapSort(int A[], int N){// 首先對初始堆排好序BuildHeap(A, N);// 然後根據剩餘元素個數來迴圈，每次迴圈會刪掉一個最大值，這個最大值通過與堆頂元素交換而來。// 當只剩餘一個元素迴圈停止，該元素就是最小的值for(int i = N - 1; i >= 1; i--){//printf("---------------------\n");// 交換第一個和最後一個Swap(&A[0], &A[i]);//Print(A, N);HeapAdjust(A, N, 0, i);}}

耗時 Time = 4694ms。