堆排序

C实现

#include 
#include 
//使用PercolateDown建立小顶堆，数组结果为降序
//使用PercolateUp建立大顶堆，数组结果为升序
void HeapSort(int num[], int size);
void BuildHeap(int num[], int size);
void PercolateDown(int num[], int index, int size); //小顶堆,降序
void PercolateUp(int num[], int index, int size);   //大顶堆，升序
void PrintHeap(const char *strMsg, int array[], int nLength);
void Swap(int num[], int v, int u);

int main(int argc, char *argv[])
{
  int data[13] = {8, 5, 4, 6, 13, 7, 1, 9, 12, 11, 3, 10, 2};
  PrintHeap("Befor Sort:", data, 13);
  HeapSort(data, 13);
  PrintHeap("After Sort:", data, 13);
  system("PAUSE");
  return 0;
}

void HeapSort(int num[], int size)
{
  int i;
  int iLength = size;

  BuildHeap(num, size); // 建立小顶堆   

  for (i = iLength - 1; i >= 1; i--)
     
    {
      Swap(num, 0, i);           // 交换   
      size--;                    // 每交换一次让规模减少一次   
      PercolateUp(num, 0, size); // 将新的首元素下滤操作 
      //PrintHeap("Sort Heap:", num, iLength);
    }
}

// 建堆方法，只需线性时间建好   
void BuildHeap(int num[], int size) 
{
  int i;
  for (i = size / 2 - 1; i >= 0; i--)
     
    {                            // 对前一半的节点（解释为“从最后一个非叶子节点开始，将每个父节点都调整为最小堆”更合理一些）   
      PercolateUp(num, i, size); // 进行下滤操作
      //PrintHeap("Build heap:", num, size);
    }
}

// 对该数进行下滤操作，直到该数比左右节点都小就停止下滤   
void PercolateDown(int num[], int index, int size) 
{
  int min; // 设置最小指向下标   
  while (index * 2 + 1 < size)
     
    {                      // 如果该数有左节点，则假设左节点最小   
      min = index * 2 + 1; // 获取左节点的下标   
      if (index * 2 + 2 < size)
         
        { // 如果该数还有右节点   
          if (num[min] > num[index * 2 + 2])
             
            {                      // 就和左节点分出最小者   
              min = index * 2 + 2; // 此时右节点更小，则更新min的指向下标   
            }
        }
      // 此时进行该数和最小者进行比较，   
      if (num[index] < num[min])
         
        {        // 如果index最小，   
          break; // 停止下滤操作   
        }
      else
      {
        Swap(num, index, min); // 交换两个数，让大数往下沉   
        index = min;           // 更新index的指向   
      }
    } // while   
}

void PercolateUp(int num[], int index, int size) 
{
  int max;
  while (index * 2 + 1 < size)
     
    {
      max = index * 2 + 1;
      if (index * 2 + 2 < size)
         
        {
          if (num[max] < num[index * 2 + 2])
             
            {
              max = index * 2 + 2;
            }
        }
      if (num[index] > num[max])
         
        {
          break;
        }
      else
      {
        Swap(num, index, max);
        index = max;
      }
    }
}

// 给定数组交换两个数的位置   
void Swap(int num[], int v, int u) 
{
  int temp = num[v];
  num[v] = num[u];
  num[u] = temp;
}

void PrintHeap(const char *strMsg, int array[], int nLength)
{
  int i;
  printf("%s", strMsg);
  for (i = 0; i < nLength; i++)
  {
    printf("%d ", array[i]);
  }
  printf("\n");
}