heapsort

/* * szlHeapSort.h */#ifndef SZL_HEAP_SORT_H#define SZL_HEAP_SORT_Hvoid heapSort(int a[], int n);void siftDown(int a[], int root, int n);#endif

/* * szlSwap.h */#ifndef SZL_SWAP_H#define SZL_SWAP_H//交换两个数void swap(int *a, int *b);#endif

/* szlHeapSort.c * 堆是其节点值满足一定约束的完全二叉树； * 数组实现的n个节点的完全二叉树满足的性质，如果 * 1.用A[0..n-1]表示这棵树，那么 * (1)位置i的父节点为(i-1)/2; * (2)位置i的孩子节点为2*i+1及2*i+2; * (3)第一个叶子节点是n/2; * 2.用A[1..n]表示这棵树，那么 * (1)位置i的父节点为i/2; * (2)位置i的孩子节点为2*i及2*i+1; * (3)第一个叶子节点是n/2+1; */#include "szlHeapSort.h"#include "szlSwap.h"#include "stdio.h"/* * 将具有n个元素的数组a进行堆排序 */void heapSort(int a[], int n){  int i;  /*   * 以数组a为输入，建立一个堆   */  for(i=(n/2)-1; i>=0; i--){ // 从最后一个内部节点降序地访问到树根节点    siftDown(a,i,n); // 将每一个节点下沉，建立以位置i为根节点的子堆，sub heap  }    /*   * 将树根节点和最后一个叶子节点交换；   * 并将堆的大小减少1；   * 然后调整树根，以保持堆序；   * 循环，直至访问到第2个元素   */  for(i=n-1; i>=1; i--){    swap(&a[0],&a[i]);    siftDown(a,0,i);  }}/* * 将root位置的节点在大小为n的堆a中调整，以保持堆序 */void siftDown(int a[], int root, int n){  int done, maxChild;  done = 0;  while(!done){    if(root*2+2<=n-1){ //如果root存在左孩子和右孩子  if(a[root*2+1]>a[root*2+2]){ //max记住较大的孩子        maxChild=root*2+1;  }  else{    maxChild=root*2+2;  } }else if(root*2+1==n-1){ // 如果root有左孩子  maxChild=root*2+1;}else{ //没有孩子节点  maxChild = root; // 标记root为最大的元素}if(a[root] < a[maxChild] ){ // 将最大的元素和root位置的元素交换      swap(&a[maxChild],&a[root]);  root=maxChild; //以较大的孩子为根节点继续往下访问    }else{  done=1;}  }}

 

/* * szlSwap.c */#include "szlSwap.h"void swap(int *a, int *b){int t=*a;*a=*b;*b=t;}

 更为简洁的版本：

/* * heapsort.c */#include <stdio.h>#define N 30void swap (int * p, int * q){    if (! (p == q)){        * p ^= * q;        * q ^= * p;        * p ^= * q;    }}void sift_down (int a[], int i, int n){    int max = i;    if ( 2*i+2 <= n-1){        max = a[2*i+1] > a[2*i+2] ? (2*i+1) : (2*i+2);    }    else if (2*i+1 == n-1){        max = 2*i+1;    }    if (a[max] > a[i]){        swap (&a[i], &a[max]);        sift_down (a, max, n); /* recursion */    }}void build_heap (int a[], int n){    int i;    for (i=(n-1)/2; i>=0; i--){        sift_down (a, i, n);    }}void heapsort (int a[], int n){    int i;    build_heap (a, n);    for (i=n-1; i>0; i--){        swap (&a[0], &a[i]);        sift_down (a, 0, i);    }}int main (int argc, char ** argv){    int n;    int i;    int a[N];#ifdef DEBUG1    freopen ("in.txt", "r", stdin);#endif    scanf ("%d", &n);    for (i=0; i<n; i++)        scanf ("%d", &a[i]);    heapsort (a, n);    for (i=0; i<n; i++)        printf ("%d ", a[i]);    #ifdef DEBUG1    fclose (stdin);#endif    return 0;}