C++大顶堆实现堆排序

#include<iostream>

using namespace std;

const int N = 1e5 + 10;

int n, q[N];

//向下调整，low为欲调整的数组下标，high一般为堆的最后一个元素的数组下标，在[low, high]范围内进行调整
void down_adjust(int low, int high) {
     
    int i = low, j = 2 * i;
    while (j <= high) {
          //左孩子存在
        if (j + 1 <= high && q[j + 1] > q[j]) {
          //右孩子存在，且右孩子的值比左孩子大
            j = j + 1;  //此时的j为左右孩子中值较大的那个孩子的下标
        }
        if (q[j] > q[i]) {
         //左右孩子中较大的那个值q[j]比当前要调整的数q[i]大
            swap(q[i], q[j]); //交换
            //继续往下调整
            i = j;
            j = 2 * j;
        } else {
     
            break;  //当前元素q[i]比左右孩子都大，调整完毕，结束循环
        }
    }
}

//构造大顶堆
void create_heap() {
     
    //从最后一个数的父节点开始往前调整
    for (int i = n / 2; i >= 1; i -- ) down_adjust(i, n);
}

//堆排序
void heap_sort() {
     
    create_heap();  //建堆
    /*
        将堆顶元素(最大)与当前最后一个元素q[i]替换，直至堆顶，
        再进行一次针对堆顶元素的向下调整(保证交换后除了当前最后一个元素还是大顶堆)，
        直到堆中只有一个元素为止(每次都将最大值放到最后，从后往前遍历，保证结束后整个序列是正序的)
    */
    for (int i = n; i > 1; i -- ) {
          //当只有一个元素不需要交换调整，结束循环
        swap(q[i], q[1]);   //当前最后一个元素和堆顶元素进行交换
        down_adjust(1, i - 1);  //针对堆顶元素向下调整
    }
}

int main() {
     
    cin >> n;
    //下标从1开始一直到n
    for (int i = 1; i <= n; i ++ ) cin >> q[i]; 
    heap_sort();
    for (int i = 1; i <= n; i ++ ) cout << q[i] << " ";
    return 0;
}

代码中有详细的注释，如有不懂的地方欢迎评论区交流~

参考：《算法笔记 机械工业出版社》