1 数组对象
2 可以视为一棵完全二叉树
3 一个堆可以被看作一棵二叉树和一个数组,如下图所示:
4 下标计算(通常使用内联函数或者宏来定义下标操作):
5 最大堆:除根节点以外的每个节点i,有A[PARENT(i)] >= A[i]
最小堆:除根节点意外的每个节点i,有A[PARENT(i)] <= A[i]
步骤:
排序过程
1 建堆过程
1) 从第一个非叶子节点开始,对value为8的节点进行调整,无需调整。
2) 对value值为9的节点进行调整。
3) 对value为2的节点调整
4) 对value为3的节点进行调整
5) 对value为7的节点进行调整
建堆完成
2 堆顶元素与当前堆的最后一个元素进行互换。
3 该堆顶元素已达最终位置,排除出堆
4 对剩下的堆进行调整
递归进行堆首和堆尾互换以及调整堆的步骤,结果即为排好序的堆。
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// heapsort.h class
HeapSort: public
BaseSort { public : HeapSort( int
Array[], int
len) : BaseSort() { this ->Array = Array; this ->len = len; } void
sort(); private : /* 建堆 */ void
buildMaxHeap(); /* 调整堆,以保持最大堆性质 */ void
maxHeapIfy( int
i , int
curlen); /* 堆排序 */ void
heapSort(); /* 返回父节点下标 */ int
Parent( int
i) { if
( i % 2 == 0 ) return
i/2; else return
i/2 + 1; }; /* 返回左孩子节点下标 */ int
Left( int
i) { return
2 * i + 1; }; /* 返回右孩子节点下标 */ int
Right( int
i) { return
2 * i + 2; }; private : int * Array; int
len; }; |
相关成员函数实现
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// heapsort.cpp #include "heapsort.h" void
HeapSort::sort() { heapSort(); } void
HeapSort::heapSort() { buildMaxHeap(); int
i = this ->len; int
tmp; while ( i > 0 ) { tmp = this ->Array[0]; this ->Array[0] = this ->Array[i-1]; this ->Array[i-1] = tmp; i--; maxHeapIfy(0, i); } } void
HeapSort::maxHeapIfy( int
i, int
curlen ) { int
left, right, largest; int
tmp; left = Left(i); right = Right(i); if
( left < curlen-1 && Array[left] > Array[i]) largest = left; else largest = i; if
( right < curlen-1 && Array[right] > Array[largest]) largest = right; if
( largest != i ) { tmp = Array[i]; Array[i] = Array[largest]; Array[largest] = tmp; maxHeapIfy(largest, curlen); } } void
HeapSort::buildMaxHeap() { int
i; for
( i = (len-1)/2 ; i >= 0; i-- ) { maxHeapIfy(i, len); if
(DEBUG) { printArray( this ->Array, this ->len, "midResult" ); } } } |
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/* --------- HeapSort -------- */ int b[10] = {7,3,2,9,8,5,1,10,4,6}; HeapSort* heapsort = new
HeapSort(b, len); heapsort->sort(); printArray(b, len, "HeapSort " ); |
参考资料:
《算法导论 2rd》
http://www.cnblogs.com/Anker/archive/2013/01/23/2873422.html 《算法导论》读书笔记之第6章 堆排序
排序算法(2) 堆排序 C++实现,布布扣,bubuko.com
原文:http://www.cnblogs.com/suzhou/p/sort2heapsort.html