【算法分析】排序算法：堆排序

来源：互联网发布：数据调研公司排名编辑：程序博客网时间：2024/05/16 14:34

堆排序是一种就地排序方法（请参看《算法导论》一书），在代码中，我用递归的方法写了一下，排序数由随机数产生。父节点从0开始，父节点与左、右孩子的位置关系为：

（父节点）father : i （左孩子）left : i * 2 + 1 （右孩子）right : i * 2 + 2

代码如下：

/*****************************************Copyright (c) 2015 Jingshuang Hu    @filename:demo.c @datetime:2015.09.25  @author:HJS  @e-mail:eleftheria@163.com  @blog:http://blog.csdn.net/hujingshuang ******************************************/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h>/*****************************************/#define N 15//元素个数#define positive 0//正向遍历#define opposite 1//反向遍历/*****************************************/void Heap_Sort(int *data, int n);//堆排序void Heap_Creat(int *data, int n);//创建堆void Heap_Max_Adjust(int *data, int pos, int n);//调整为最大堆void Heap_Show(int *data, int n, int way);//显示堆/*****************************************/int main(){int i = 0;int data[N] = {0};srand((unsigned int)NULL);for (i = 0; i < N; i++){data[i] = rand() % 50 + rand() % 50;}//显示随机数printf("原数据：");Heap_Show(data, N, positive);//创建最大堆Heap_Creat(data, N);printf("最大堆：");Heap_Show(data, N, positive);printf("\n");//堆排序Heap_Sort(data, N);printf("\n堆排序：");Heap_Show(data, N, opposite);return 0;}/*****************************************/void Heap_Show(int *data, int n, int way){int i = 0;if (!way)//遍历方式{for (i = 0; i < n - 1; i++){printf("%d ", data[i]);}printf("%d\n", data[i]);}else{for (i = n - 1; i > 0; i--){printf("%d ", data[i]);}printf("%d\n", data[i]);}}/*****************************************/void Heap_Sort(int *data, int n){int temp = 0;while(n){//顶、底互换（最大值出列，放在末尾）temp = data[0];data[0] = data[n - 1];data[n - 1] = temp;n--;//保护出列元素Heap_Max_Adjust(data, 0, n);//自上而下printf("调整堆：");Heap_Show(data, N, positive);}}/*****************************************/void Heap_Creat(int *data, int n){int i = 0;for (i = (n / 2) - 1; i >= 0; i--){Heap_Max_Adjust(data, i, n);}}/*****************************************/void Heap_Max_Adjust(int *data, int pos, int n){int temp = 0;int father = pos;//父节点位置int left = pos * 2 + 1;//左孩子位置int right = pos * 2 + 2;//右孩子位置if (father < (n / 2)){if (right < n)//有两个孩子{//情况：①父节点与两个孩子相等②左右孩子相等且比父节点大     解决办法：父节点与左孩子（或是右孩子）互换if ((data[left] >= data[father]) && (data[left] >= data[right]))//此处为父节点与左孩子互换{temp = data[left];data[left] = data[father];data[father] = temp;Heap_Max_Adjust(data, left, n);}else if ((data[right] > data[father]) && (data[right] > data[left])){temp = data[right];data[right] = data[father];data[father] = temp;Heap_Max_Adjust(data, right, n);}}else//只有左孩子{if (data[left] > data[father])//相等不用互换{temp = data[left];data[left] = data[father];data[father] = temp;}}}}

在码完代码后，测试发现，随机数中如果没有出现相同的值，则可以正常正确排序；但是如果有两个及其以上的相同值，就会出现排序错误。经调试发现，未考虑到出现相同值得情况，如代码注释中的情况①②。上述代码已修正，是最终可用的版本。

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