算法导论 堆排序(不理解,请留下评论,必回)
原址排序;开辟少量的空间,用于周转存放临时数据,
堆排序不开辟新的空间,空间复杂度O(0);是原址排序
时间复杂度O(n*logn),每一次(n)拿出堆顶元素后,堆的堆顶就会发生化,新的堆顶会在每次维护的时候不断比较下沉一次,下沉到底部是log(n)次,、元素是来自于底部,自然每个元素都会下沉到底,所以其时间是固定的,是n*log n;
相对于快速排序,建堆过程会打乱数据原有的相对先后顺序,导致数据的有序度降低, 对于同样的数据,在排序过程中,堆排序算法的数据交换次数要多于快速排序。
但是堆排序也有其独到之处,比如优先队列的问题,当数组增加一个元素后,仅需要维护一次堆,便能达到要求,输出最值,而快速排序,需要将数组重排一次。
以下为c源码。
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#define N 1000//数组元素的个数
void happen_rand(int* p, int n);//生成随机数
int heap(int* p, int len);//堆排序
int set_up(int* p, int left, int right);//建立堆,并且维护最大堆
int main()
{
int array[N];
happen_rand(array, N);
heap(array, N - 1);
for (int i = 0; i < N; i++) {//打印所有元素
printf("%d\n",array[i]);
}
return 0;
}
void happen_rand(int* p, int n)
{
srand();
for (int i = 0; i < N; i++) {
p[i] = rand() % N;
}
}
int heap(int* p, int len)
{
int tmp;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
set_up(p, 0, len - i);
p[0] = p[0] ^ p[len - i];//使用异或交换两个元素的值,(为了不开辟新的空间)
p[len - i] = p[0] ^ p[len - i];
p[0] = p[0] ^ p[len - i];
}
}
int set_up(int* p, int i,int len)
{
int tmp;
if (2 * i + 1 == len) {
if (p[i] < p[len]) { tmp = p[i]; p[i] = p[len]; p[len] = tmp; }
return 0;
}
if (2 * i + 1 > len) return;
set_up(p, 2 * i + 1, len);
set_up(p, 2 * i + 2,len);
if (p[2*i+1] >= p[2*i+2] && p[2*i+1] > p[i]) {
tmp = p[i]; p[i] = p[2*i+1]; p[2*i+1] = tmp;
}
if (p[2 * i + 2] >= p[2 * i + 1] && p[2 * i + 2] > p[i]) {
tmp = p[i]; p[i] = p[2 * i + 2]; p[2 * i + 2] = tmp;
}
}
#include<stdio.h>
#define N 1000//数组元素的个数
void happen_rand(int* p, int n);//生成随机数
int heap(int* p, int len);//堆排序
int set_up(int* p, int left, int right);//建立堆,并且维护最大堆
int main()
{
int array[N];
happen_rand(array, N);
heap(array, N - 1);
for (int i = 0; i < N; i++) {//打印所有元素
printf("%d\n",array[i]);
}
return 0;
}
void happen_rand(int* p, int n)
{
srand();
for (int i = 0; i < N; i++) {
p[i] = rand() % N;
}
}
int heap(int* p, int len)
{
int tmp;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
set_up(p, 0, len - i);
p[0] = p[0] ^ p[len - i];//使用异或交换两个元素的值,(为了不开辟新的空间)
p[len - i] = p[0] ^ p[len - i];
p[0] = p[0] ^ p[len - i];
}
}
int set_up(int* p, int i,int len)
{
int tmp;
if (2 * i + 1 == len) {
if (p[i] < p[len]) { tmp = p[i]; p[i] = p[len]; p[len] = tmp; }
return 0;
}
if (2 * i + 1 > len) return;
set_up(p, 2 * i + 1, len);
set_up(p, 2 * i + 2,len);
if (p[2*i+1] >= p[2*i+2] && p[2*i+1] > p[i]) {
tmp = p[i]; p[i] = p[2*i+1]; p[2*i+1] = tmp;
}
if (p[2 * i + 2] >= p[2 * i + 1] && p[2 * i + 2] > p[i]) {
tmp = p[i]; p[i] = p[2 * i + 2]; p[2 * i + 2] = tmp;
}
}