堆排序

2022下半年软考软件设计下午算法题:实现大顶堆排序。

因为复习没到位,导致该题全错!此处补上知识点。

堆排序实现:

1.构建初始大顶堆。

2.最后一个元素与第一个元素交换位置。

3.重排堆。

4.排完后的堆按自下而上插回顺序表。

HeapSort.cpp

#include <iostream>
using namespace std;
#define  MAXSIZE  20    //顺序表的最大长度

//定义顺序表数值结构
typedef struct
{
    int key;
    char *otherinfo;
}ElemType;

//顺序表的存储结构                        
typedef struct
{
    ElemType *r;    //存储空间的基地址,指针r
    int  length;    //顺序表长度
}SqList;    //顺序表类型

//调整堆
void HeapAdjust(SqList &L,int s,int m)
{ 
   //假设r[s+1..m]已经是堆,将r[s..m]调整为以r[s]为根的大根堆
    ElemType rc;  
    int j;
    rc=L.r[s];
    for(j=2*s;j<=m;j*=2)
    {   //沿key较大的孩子结点向下筛选
        if(j<m&&L.r[j].key<L.r[j+1].key) ++j;   //j为key较大的记录的下标
        if(rc.key>=L.r[j].key) break;  //如果子堆节点的最大值大于子节点的最大值,因为后面已经成堆,没有比下去的必要了,跳出循环。
        L.r[s]=L.r[j]; 
        s=j; 
    }
    L.r[s]=rc;     //插入
}//HeapAdjust                               

void Create_Sq(SqList &L)
{
    int i,n;
    cout<<"请输入数据个数,不超过"<<MAXSIZE<<"个。"<<endl;
    cin>>n;     //输入个数
    cout<<"请输入待排序的数据:\n";
    while(n>MAXSIZE)
    {
        cout<<"个数超过上限,不能超过"<<MAXSIZE<<",请重新输入"<<endl;
        cin>>n;
    }
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        cin>>L.r[i].key;  
        L.length++;
    }
}

//建初堆
void CreatHeap(SqList &L)
{
    //把无序序列L.r[1..n]建成大根堆
    int i,n;
    n=L.length;
    for(i=n/2;i>0;--i)   //因为在完全二叉树中,所有大于n/2的结点都是叶子(不用比较) 
        HeapAdjust(L,i,n);    //反复调用HeapAdjust 
}//CreatHeap

//对顺序表L进行堆排序 
void HeapSort(SqList &L) 
{ 
    int i;
    ElemType x;
    CreatHeap(L);    //把无序序列L.r[1..L.length]建成初始大根堆 
    for(i=L.length;i>1;--i)
    { 
        //将堆顶记录和当前未经排序子序列L.r[1..i]中最后一个记录互换 
        x=L.r[1];   
        L.r[1]=L.r[i];            
        L.r[i]=x; 
        HeapAdjust(L,1,i-1);    //将L.r[1..i-1]重新调整为大根堆 
   }//for 
}//HeapSort

void show(SqList L)
{
    int i;
    for(i=1;i<=L.length;i++)
        cout<<L.r[i].key<<endl;
}

int main()
{
    SqList L;
    L.r=new ElemType[MAXSIZE+1];  //r指向数值key
    L.length=0;
    Create_Sq(L);
    HeapSort(L);
    cout<<"排序后的结果为:"<<endl;
    show(L);
}