堆排序，插入，删除，调整算法（大顶堆）

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*堆以数组为组织方式，下标从0开始*/#define INIT_ARRAY_SIZE 50/*函数声明部分*/void build_heap(int par_array[], int length);void max_heap_adjust(int par_array[], int index);void heap_sort(int par_array[], int length);void max_heap_insert(int **par_array, int item_value);void heap_delete(int par_array[], int item_value);int left(int index);int right(int index);/*全局变量*/int heap_size;/*堆大小*/int heap_cap_size;/*堆容量*//*函数定义部分*//*返回以index为根的完全二叉树的左子树的索引，整个二叉树索引以0为开始*/int left(int index){return ((index<<1) + 1);}/*返回以index为根的完全二叉树的右子树的索引，整个二叉树索引以0为开始*/int right(int index){return ((index<<1) + 2);}/*交换两变量的值*/void swap(int * a, int * b){int temp = *a;*a = *b;*b = temp;return ;}/* * 堆调整 * 判断根结点和左右结点的大小，选择最大一个 * 如果根大于两个孩子结点，则直接退出； * 否则进行交换，并递归调用调整相应的孩子结点下面的子堆 */void max_heap_adjust(int par_array[], int index){int left_index;int right_index;int largest = index;left_index = left(index);right_index = right(index);if(left_index <= (heap_size-1) && par_array[left_index] > par_array[largest])largest = left_index;if(right_index <= (heap_size-1) && par_array[right_index] > par_array[largest])largest = right_index;if(index == largest)return ;else{swap(&par_array[index], &par_array[largest]);max_heap_adjust(par_array, largest);}}/* * 建堆过程 * 我们只需依次将以序号为[n/2]， [n/2]-1，…，1的结点作为根的子树都调整为堆即可。 */void build_heap(int par_array[], int length){heap_size = length;for(int i = ((length-1)>>1); i >= 0; --i){max_heap_adjust(par_array, i);}}/* * 堆排序 * 首先a[0]和a[n-1]交换,这样在余下的序列a[0-(n-1)]中,只除了根a[0]外,其他各个结点仍然维持堆结构, * 我们再以a[0]开始,做一次堆调整,序列a[0-(n-1)]便调整好了;接下来继续重复上面步骤n-1次,整个序列变得有序. */void heap_sort(int par_array[], int length){int i = 0;int temp_heap_size = heap_size;/*保存堆大小*/for(i = length-1; i >= 1; --i){swap(&par_array[0], &par_array[i]);heap_size--;max_heap_adjust(par_array, 0);}heap_size = temp_heap_size;/*还原堆大小*/return ;}/* * 堆的插入和删除算法 * 堆的插入算法:直接把结点插入到堆末尾,然后从下往上冒泡到合适的位置; * 堆的删除算法:把最后一个结点插入删除结点的位置,然后进行一次调整. */void max_heap_insert(int **par_array, int item_value){int index = 0;int father_index = 0;/*如果超过动态数组大小，则对其内容进行扩充*/if(heap_size+1 > heap_cap_size){*par_array = (int *)realloc(*par_array, 2*INIT_ARRAY_SIZE*sizeof(int));}(*par_array)[heap_size] = item_value;index = item_value;heap_size++;while(index){father_index = (index-1)/2;if((*par_array)[index] > (*par_array)[father_index])swap(&((*par_array)[index]), &((*par_array)[father_index]));index = father_index;}}void heap_delete(int par_array[], int item_value){int i = 0;for(i = 0; i < heap_size; i++){if(par_array[i] == item_value)break;}par_array[i] = par_array[heap_size-1];heap_size--;max_heap_adjust(par_array, i);}int main(void){int i = 0;int del_value = 0;int i_o_array[INIT_ARRAY_SIZE] = {45,68,20,39,88,97,46,59};/*初始数组*/int * i_array = NULL;/*实际存储堆用动态数组*/int array_size/* = sizeof(i_array)/sizeof(int)*/;i_array = (int *)malloc(INIT_ARRAY_SIZE * sizeof(int));array_size = 8;heap_cap_size = INIT_ARRAY_SIZE;/*初始化动态数组*/for(i = 0; i < array_size; ++i)i_array[i] = i_o_array[i];printf("Original array:/n");for(i = 0; i < array_size; ++i)printf("%d/t", i_array[i]);printf("/n");build_heap(i_array, array_size);printf("Heap:/n");for(i = 0; i < array_size; ++i)printf("%d/t", i_array[i]);printf("/n");heap_sort(i_array, array_size);printf("After heap sort:/n");for(i = 0; i < array_size; ++i)printf("%d/t", i_array[i]);printf("/n");del_value = 45;heap_delete(i_array, del_value);array_size--;build_heap(i_array, array_size);printf("Delete %d:/n", del_value);for(i = 0; i < array_size; ++i)printf("%d/t", i_array[i]);printf("/n");build_heap(i_array, array_size);max_heap_insert((int **)&i_array, 45);array_size++;printf("Insert %d:/n", del_value);for(i = 0; i < array_size; ++i)printf("%d/t", i_array[i]);printf("/n");heap_sort(i_array, array_size);printf("After heap sort:/n");for(i = 0; i < array_size; ++i)printf("%d/t", i_array[i]);printf("/n");system("pause");return 0;}/*结果输出：Original array:45 68 20 39 88 97 46 59Heap:97 88 46 59 68 20 45 39After heap sort:20 39 45 46 59 68 88 97Delete 45:97 59 88 46 39 68 20Insert 45:97 59 88 46 39 68 20 45After heap sort:20 39 45 46 59 68 88 97请按任意键继续. . .*/