堆排序

本文只给出算法，具体的讲解过程，参考：
堆排序

/** * 堆排序：C 语言 * * @author skywang * @date 2014/03/12 */#include <stdio.h>// 数组长度#define LENGTH(array) ( (sizeof(array)) / (sizeof(array[0])) )#define swap(a,b) (a^=b,b^=a,a^=b)/* * (最大)堆的向下调整算法 * * 注：数组实现的堆中，第N个节点的左孩子的索引值是(2N+1)，右孩子的索引是(2N+2)。 *     其中，N为数组下标索引值，如数组中第1个数对应的N为0。 * * 参数说明： *     a -- 待排序的数组 *     start -- 被下调节点的起始位置(一般为0，表示从第1个开始) *     end   -- 截至范围(一般为数组中最后一个元素的索引) */void maxheap_down(int a[], int start, int end){    int c = start;            // 当前(current)节点的位置    int l = 2*c + 1;        // 左(left)孩子的位置    int tmp = a[c];            // 当前(current)节点的大小    for (; l <= end; c=l,l=2*l+1)    {        // "l"是左孩子，"l+1"是右孩子        if ( l < end && a[l] < a[l+1])            l++;        // 左右两孩子中选择较大者，即m_heap[l+1]        if (tmp >= a[l])            break;        // 调整结束        else            // 交换值        {            a[c] = a[l];            a[l]= tmp;        }    }}/* * 堆排序(从小到大) * * 参数说明： *     a -- 待排序的数组 *     n -- 数组的长度 */void heap_sort_asc(int a[], int n){    int i;    // 从(n/2-1) --> 0逐次遍历。遍历之后，得到的数组实际上是一个(最大)二叉堆。    for (i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)        maxheap_down(a, i, n-1);    // 从最后一个元素开始对序列进行调整，不断的缩小调整的范围直到第一个元素    for (i = n - 1; i > 0; i--)    {        // 交换a[0]和a[i]。交换后，a[i]是a[0...i]中最大的。        swap(a[0], a[i]);        // 调整a[0...i-1]，使得a[0...i-1]仍然是一个最大堆。        // 即，保证a[i-1]是a[0...i-1]中的最大值。        maxheap_down(a, 0, i-1);    }}/* * (最小)堆的向下调整算法 * * 注：数组实现的堆中，第N个节点的左孩子的索引值是(2N+1)，右孩子的索引是(2N+2)。 *     其中，N为数组下标索引值，如数组中第1个数对应的N为0。 * * 参数说明： *     a -- 待排序的数组 *     start -- 被下调节点的起始位置(一般为0，表示从第1个开始) *     end   -- 截至范围(一般为数组中最后一个元素的索引) */void minheap_down(int a[], int start, int end){    int c = start;            // 当前(current)节点的位置    int l = 2*c + 1;        // 左(left)孩子的位置    int tmp = a[c];            // 当前(current)节点的大小    for (; l <= end; c=l,l=2*l+1)    {        // "l"是左孩子，"l+1"是右孩子        if ( l < end && a[l] > a[l+1])            l++;        // 左右两孩子中选择较小者        if (tmp <= a[l])            break;        // 调整结束        else            // 交换值        {            a[c] = a[l];            a[l]= tmp;        }    }}/* * 堆排序(从大到小) * * 参数说明： *     a -- 待排序的数组 *     n -- 数组的长度 */void heap_sort_desc(int a[], int n){    int i;    // 从(n/2-1) --> 0逐次遍历每。遍历之后，得到的数组实际上是一个最小堆。    for (i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)        minheap_down(a, i, n-1);    // 从最后一个元素开始对序列进行调整，不断的缩小调整的范围直到第一个元素    for (i = n - 1; i > 0; i--)    {        // 交换a[0]和a[i]。交换后，a[i]是a[0...i]中最小的。        swap(a[0], a[i]);        // 调整a[0...i-1]，使得a[0...i-1]仍然是一个最小堆。        // 即，保证a[i-1]是a[0...i-1]中的最小值。        minheap_down(a, 0, i-1);    }}void main(){    int i;    int a[] = {20,30,90,40,70,110,60,10,100,50,80};    int ilen = LENGTH(a);    printf("before sort:");    for (i=0; i<ilen; i++)        printf("%d ", a[i]);    printf("\n");    heap_sort_asc(a, ilen);            // 升序排列    //heap_sort_desc(a, ilen);        // 降序排列    printf("after  sort:");    for (i=0; i<ilen; i++)        printf("%d ", a[i]);    printf("\n");}