【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)

简单选择排序

思想:默认0号位,定义为min,再从第二位起,遍历所有,找到一个更小的,把下标赋给min,遍历结束,如果当前i下标的值不是min,则说明min更新,有更小的值的下标,所以min值和i值交换。
简单选择排序:每一次将待排序序列中最小值和待排序序列中第一个值进行交换 直到完全有序即可 时间复杂度O(n^2) 空间复杂度O(1) 不稳定
例如
访问的是下标
【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)_第1张图片

void SelectSort(int* arr, int len)
{
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		int min = i;//初始min给第一个数的下标。
		for (int j = i + 1; j < len - 1; j++)
		{    //如果从第二个数开始遍历找到后面所有数中的最小数
			if (arr[j] < arr[min])
			{	//在和arr[min]比较,更小则将该数下标给min
				min = j;
			}
		}
		if (i != min)
		{  //如果min更新,那么就说明后面的值小于当前的i下标的值,就进行交换。
			Swap(arr[min], arr[i]);
		}
	}
}

堆排序

思路
将一维数组臆想成一个完全二叉树,再将其调整为大顶堆,再将根节点和尾节点进行交换,再次进行调整,这样循环往复,直至将其调整为完全有序 时间复杂度O(nlogn) 空间复杂度O(1) 不稳定

:是基于完全二叉树的数据结构,分为大根堆和小很堆。
堆排序:就是基于这种数据结构产生的一种排序算法。

大根堆:每个结点的值都大于它的左子树和右子树。
小根堆:每个结点的值都小于它的左子树和右子树
只关注:父子结点的关系,不关注左右子数的大小关系

示例图如下:

大根堆
【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)_第2张图片
小根堆
【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)_第3张图片

叶子结点,就是最末端的结点,没有枝杈的结点。
通过父节点的坐标,推出子节点的下标。
i = 0; 父节点下标
左子树为:2i+1
右子树为:2
i+2;
父结点下标:(i-1)/2 (i为下标元素)

升序用大根堆。
降序用小根堆。
例如:7 12 5 27 9 14 31 2 11 0

【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)_第4张图片
【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)_第5张图片

  • 调整为大根堆
void HeapAjust(int arr[], int start, int end) 
{
	int tmp = arr[start]; //抓起待比较的结点
	for(int i = start * 2 + 1; i <= end; i = start * 2 + 1)
	{ //左子树的结点                          //精髓
		if (i < end && arr[i] < arr[i + 1])
		{  //左右子树相比 ,右子树比左子树大
			i++;
		}
		//如果if为假,代表要么右孩子不存在,要么右孩子存在,但是小于左孩子
		//此时 i 保存的是左右孩子中较大的值的下标
		//接着让父子比较
		if (arr[i] > tmp)
		{
			arr[start] = arr[i]; //如果父结点小于左子树
			start = i;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	arr[start] = tmp;
}//此时for循环退出,要么触底,要么if(arr[i]>tmp)为假,break跳出循环
void HeapSort(int arr[], int len)
{
	//调整为大顶堆
	for (int i = (len - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--)//(len-1-1)/2最后一个非叶子结点
												//(len-1)/2最后一个叶子结点
	{
	
		HeapAjust(arr, i, len - 1);
	}

【排序】选择排序、堆排序(大根堆【升序】,小根堆【降序】)_第6张图片

  • 头尾节交换完,再次调整为大根堆。
	//根节点 和尾结点交换
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
	
		int  tmp = arr[0];
		arr[0] = arr[len - 1 - i];//首尾结点交换
		arr[len - 1 - i] = tmp;
		//再次调整为大顶堆
		HeapAjust(arr, 0, (len - 1 - i) - 1);


	}
}

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