【数据结构与算法】【排序】堆排序的代码实现

堆排序是一种选择排序。

前提：数组元素a[0]用作哨兵或临时变量，a[1]~a[n]存放n个待排序的元素。

基本思想是：将待排序的序列构造成一个大顶堆，此时，整个序列的最大值就是堆顶的根结点。将它移到序列尾部，而后将剩余的n-1个序列重新构造成一个大顶堆。如此反复执行，便能得到一个有序序列了。

代码实现：

<span style="font-family:SimSun;font-size:18px;">// Filename: heap_sort.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdbool.h>#include "public.h"// 将a[begin]移动到合适的位置构建为大顶堆，前提：a[beging]的左右子树均已是大顶堆void HeapAdjust(int a[], int begin, int end){    int temp = a[begin];    int i;    // 依次比较并下移a[begin]    for (i = begin * 2; i <= end; i *= 2)    {        // 在a[begin]及其儿子结点a[i]和a[i+1]中找出最大值，将该最大值调整为根结点        if (i < end && a[i] < a[i + 1]) i++;        if (temp >= a[i]) break;        a[begin] = a[i];        begin = i;    }    a[begin] = temp;    return;}// 堆排序（简单选择排序优化版）// n个元素序列的各元素下标：[1, 2, ..., n-1, n], a[0]作为临时变量// 将待排序元素进行跳跃分割，对分割后的子序列分别进行简单插入排序；而后将跳跃分割的增量进行缩小，最后增量为1时完成排序。// 入参n是待排序元素个数，下表从1开始void HeapSort(int a[], int n){    int i;    // 将n个元素构建成大顶堆    for (i = n / 2; i > 0; i--)    {        HeapAdjust(a, i, n);    }    // 循环获取最大值，并将剩余的元素构建成大顶堆    for (i = n; i > 1; i--)    {        swap(&a[1], &a[i]);        HeapAdjust(a, 1, i - 1);    }    return;}// 直接插入排序主函数int HeapSortMain(){    int a1[12] = {0xFF, 3, 4, 5, 8, 9, 7, 6, 1, 0, 2, -1};    printf("堆排序演示(a[0]未使用，不参与排序): \n");    printf("排序前：\n");    printf("a1: ");    PrintArray(a1, sizeof(a1) / sizeof(int));    printf("\n");    // 将从a1[1]到a1[10]共10个元素进行排序    HeapSort(a1, 10);    printf("排序后：\n");    printf("a1: ");    PrintArray(a1, sizeof(a1) / sizeof(int));    printf("\n");    return 0;}</span>