堆-顾名思义,上面小,下面大,或者上面大,下面小。
在堆排序过程中,首先应该建堆。如何将数组中的元素建立成一个规范的堆行结构。
二叉堆是完全二叉树或者是近似完全二叉树。二叉堆满足二个特性:
1.父结点的键值总是大于或等于(小于或等于)任何一个子节点的键值。
2.每个结点的左子树和右子树都是一个二叉堆(都是最大堆或最小堆)。
当父结点的键值总是大于或等于任何一个子节点的键值时为最大堆。当父结点的键值总是小于或等于任何一个子节点的键值时为最小堆。
假设根结点的下标为1,则第 i 个结点的父结点下标为 i / 2 , 第 i 个结点的左子结点的下标为2*i, 右子结点的下标为2*i+1 ;
如何才能使得数组中元素形成堆的结构呢?首先将父结点、左子结点、右子结点这三个结点看成一个小堆或者一个小三角形,叶子结点无左子结点和右子结点,所以默认叶子结点为堆结构。则最后一个元素的父结点下标为 i/2, 从 i/2 开始,直到根结点为止,小三角形的面积逐渐增大,到根结点时达到最大,也就完成了堆的建立。
接下来进行的是堆排序操作,由于根结点元素为最大元素,每次先将根结点元素和最后一个元素调换,然后再调整堆即可,直到堆中元素只剩一个时结束,这样数组中的元素就为有序的元素。具体代码如下:
#include<stdio.h> void MaxHeap(int a[] , int i , int n) { int j ; a[0] = a[i] ; j = 2 * i ; while ( j <= n ) { if(j + 1 <= n && a[j + 1] > a[j]) j++ ; if(a[0] >= a[j]) break ; a[i] = a[j] ; i = j ; j = 2 * i ; } a[i] = a[0] ; } void MakeMaxheap(int a[] , int n ) { int i ; for(i = n / 2 ; i >= 1 ; i--) MaxHeap(a,i,n) ; } void swap(int &a , int &b) { int t = a ; a = b ; b = t ; } void Delete(int a[] , int n ) { swap(a[1],a[n]) ; // printf("%d ",a[1]) ; MaxHeap(a,1,n-1) ; } int main() { int a[] = {0,16,4,10,14,7,9,3,2,8,1} ; MakeMaxheap(a,10) ; int i ; for(i = 1 ; i < 11 ; i++) printf("%d ",a[i]) ; printf(" ") ; return 0 ; }