排序算法 之 堆排序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

//大根堆

void push_up(vector<int>&heap , int heapPosize)
{
    int t = heapPosize;
    while (t/2 && heap[t/2] < heap[t])///在堆里面，计数是从一开始的
    {
        swap(heap[t],heap[t/2]);
        t = t/2;
    }
}
void push_down(vector<int> &heap ,int heapSize, int heapPosion)
{
    int t = heapPosion ;
    int leftChild = heapPosion*2;
    int rightChild = heapPosion*2+1;
    if (leftChild <= heapSize && heap[t] < heap[leftChild])
    {
        t = leftChild ;
    }
    if (rightChild <= heapSize && heap[t] < heap[rightChild])
    {
        t = rightChild ;
    }
    if (t != heapPosion)
    {
        swap( heap[t] , heap[heapPosion]);
        push_down(heap , heapSize , t);
    }
}
void insert(vector<int>&heap ,int data, int &heapsize)
{
    heap.push_back(data);
    heapsize++;
    push_up(heap,heapsize);
}

void remove_top(vector<int>&heap , int &heapsize)
{
   swap(heap[1],heap[heapsize]);
   heapsize--;
   heap.pop_back();
   push_down(heap,heapsize,1);
}
int creatHeap(vector<int> &heap )
{
    int length = heap.size();
    heap.push_back(0);

    for (int i = length ; i > 0 ; i --) ///将heap的长度加一，移动数据
    {
        heap[i] = heap[i-1];
    }

    for(int i =1 ;i <= length ;i++)
    {
        push_up(heap,i);

        printf("push_up 第%d次 :" ,i);
        for (int j =1 ;j <= length ;j++)
        {
            printf("%d ",heap[j]);
        }
        printf("
");
    }
    return length;
}
void heap_sort(vector<int> &heap ,int heapSize)
{
    //int heapSize = creatHeap(heap);
    int size = heapSize;
    for (int i = 1 ; i <= size ;++i)
    {
        swap(heap[1],heap[heapSize]);
        heapSize--;
        push_down(heap , heapSize , 1);
        printf("push_down 第%d次 :" ,i);
        for (int j =1 ;j <= size ;j++)
        {
            printf("%d ",heap[j]);
        }
        printf("
");
    }
    for (int i = 0 ; i < size ;i++) ///将数据还原
    {
        heap[i] = heap[i+1];
    }
    heap.pop_back();
}
#define n 5
int main()
{
    vector<int> heapData;
    heapData.resize(n);
    for(int i = 0 ; i < n ;i++)
    {
        cin >> heapData[i];
    }

    puts("排序前的数据为 ：");
    for(int i = 0 ; i < n ;i++)
    {
        printf("%d ",heapData[i]);
    }
    printf("
");

    int length = creatHeap(heapData);
    remove_top(heapData,length);
    puts("删除头节点后的值为 ：");
    for(int i = 1 ; i <= length ;i++)
    {
        printf("%d ",heapData[i]);
    }
    printf("
");

    puts("增加节点后的值为 ：");
    insert(heapData ,26515, length);
    for(int i = 1 ; i <= length ;i++)
    {
        printf("%d ",heapData[i]);
    }
    printf("
");

    heap_sort(heapData,length);
    puts("排序后的数据为 ：");
    for(int i = 0 ; i < length ;i++)
    {
        printf("%d ",heapData[i]);
    }
    printf("
");
    return 0;
}

最后结果为：

12
123
12323
26
23
排序前的数据为 ：
12 123 12323 26 23
push_up 第1次 :12 123 12323 26 23
push_up 第2次 :123 12 12323 26 23
push_up 第3次 :12323 12 123 26 23
push_up 第4次 :12323 26 123 12 23
push_up 第5次 :12323 26 123 12 23
删除头节点后的值为 ：
123 26 23 12
增加节点后的值为 ：
26515 123 23 12 26
push_down 第1次 :123 26 23 12 26515
push_down 第2次 :26 12 23 123 26515
push_down 第3次 :23 12 26 123 26515
push_down 第4次 :12 23 26 123 26515
push_down 第5次 :12 23 26 123 26515
排序后的数据为 ：
12 23 26 123 26515
请按任意键继续. . .