C语言中怎么实现堆排序

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1. 堆排序

堆排序的定义及思想可以参考百度百科：

用一句概括，堆排序就是一种改进的选择排序，改进的地方在于，每次做选择的时候，不单单把最大的数字选择出来，而且把排序过程中的一些操作进行了记录，这样在后续排序中可以利用，并且有分组的思想在里面，从而提高了排序效率，其效率为O(n*logn).

2. 源代码

堆排序中有两个核心的操作，一个是创建大顶堆（或者小顶堆，这里用的是大顶堆），再一个就是对堆进行调整。这里需要注意的是，并没有真正的创建堆，只是利用完全二叉树的特性，将其对应到数组的下标中（例如对于节点i，如果其存在左孩子和右孩子，那么其下标一定是2*i, 和2*i+1）其中创建的时候是从下向上创建，而调整则是从上向下调整。

这里为了方便，堆从a[1]位置开始。

代码运行结果如下：

源代码如下：

#include<stdio.h> 
 
int c=0; 
 
/*heapadjust()函数的功能是实现从a[m]到a[n]的数据进行调整，使其满足大顶堆的特性*/ 
/*a[]是待处理的数组，m是起始坐标， n是终止坐标*/ 
void heapadjust(int a[], int m, int n) 
{ 
  int i, temp; 
  temp=a[m]; 
 
  for(i=2*m;i<=n;i*=2)//从m的左孩子开始 
  { 
    if(i+1<=n && a[i]<a[i+1])//如果左孩子小于右孩子，则将i++，这样i的值就是最大孩子的下标值 
    { 
      i++; 
    } 
 
    if(a[i]<temp)//如果最大的孩子小于temp，则不做任何操作，退出循环；否则交换a[m]和a[i]的值，将最大值放到a[i]处 
    { 
      break; 
    } 
    a[m]=a[i]; 
    m=i; 
  } 
  a[m]=temp; 
} 
 
void crtheap(int a[], int n)//初始化创建一个大顶堆 
{ 
  int i; 
  for(i=n/2; i>0; i--)//n/2为最后一个双亲节点，依次向前建立大顶堆 
  { 
    heapadjust(a, i, n); 
  } 
} 
 
/*swap()函数的作用是将a[i]和a[j]互换*/ 
void swap(int a[], int i, int j) 
{ 
  int temp; 
  temp=a[i]; 
  a[i]=a[j]; 
  a[j]=temp; 
  c++; 
} 
 
void heapsort(int a[], int n) 
{ 
  int i; 
 
  crtheap(a, n); 
  for(i=n; i>1; i--) 
  { 
    swap(a, 1, i);//将第一个数，也就是从a[1]到a[i]中的最大的数，放到a[i]的位置 
    heapadjust(a, 1, i-1);//对剩下的a[1]到a[i]，再次进行堆排序，选出最大的值，放到a[1]的位置 
  } 
} 
 
int main(void) 
{ 
  int i; 
  int a[10]={-1,5,2,6,0,3,9,1,7,4}; 
  printf("排序前："); 
  for(i=1;i<10;i++) 
  { 
    printf("%d",a[i]); 
  } 
  heapsort(a, 9); 
  printf("\n\n共交换数据%d次\n\n", c); 
  printf("排序后："); 
  for(i=1;i<10;i++) 
  { 
    printf("%d",a[i]); 
  } 
  printf("\n\n\n"); 
  return 0; 
}

关于C语言中怎么实现堆排序就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。