c语言实现大根堆排序算法

时间: 2023-08-04 15:21:59 浏览: 35
下面是C语言实现大根堆排序算法的示例代码: ```c #include <stdio.h> // 调整大根堆 void adjustHeap(int arr[], int i, int len) { int temp = arr[i]; for (int k = 2 * i + 1; k < len; k = 2 * k + 1) { if (k + 1 < len && arr[k] < arr[k + 1]) { k++; } if (arr[k] > temp) { arr[i] = arr[k]; i = k; } else { break; } } arr[i] = temp; } // 大根堆排序 void heapSort(int arr[], int len) { // 构建大根堆 for (int i = len / 2 - 1; i >= 0; i--) { adjustHeap(arr, i, len); } // 交换堆顶元素与堆底元素,并重新构建大根堆 for (int i = len - 1; i >= 0; i--) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[0]; arr[0] = temp; adjustHeap(arr, 0, i); } } int main() { int arr[] = {4, 6, 8, 5, 9, 1, 2, 3, 7}; int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); heapSort(arr, len); for (int i = 0; i < len; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); return 0; } ``` 在这个示例代码中,adjustHeap函数实现了对堆的调整,heapSort函数实现了对整个序列的排序操作。在main函数中,我们定义了一个待排序的数组arr,并通过调用heapSort函数对其进行排序。最终输出排序后的结果。

相关推荐

1. 树状大根堆 树状大根堆是一种二叉树,满足以下性质: 1. 每个节点的值都大于等于其子节点的值。 2. 树的最后一层节点都靠左排列。 在Python中,我们可以使用列表来表示二叉树,其中第i个元素的左子节点为2i,右子节点为2i+1,父节点为i//2。 以下是创建树状大根堆的代码: python class MaxHeap: def __init__(self, arr=None): self.heap = [0] if arr: self.heap.extend(arr) self._build_heap() def _build_heap(self): n = len(self.heap) - 1 for i in range(n // 2, 0, -1): self._heapify(i) def _heapify(self, i): n = len(self.heap) - 1 largest = i left = 2 * i right = 2 * i + 1 if left <= n and self.heap[left] > self.heap[largest]: largest = left if right <= n and self.heap[right] > self.heap[largest]: largest = right if largest != i: self.heap[i], self.heap[largest] = self.heap[largest], self.heap[i] self._heapify(largest) def push(self, val): self.heap.append(val) i = len(self.heap) - 1 while i > 1 and self.heap[i] > self.heap[i // 2]: self.heap[i], self.heap[i // 2] = self.heap[i // 2], self.heap[i] i //= 2 def pop(self): if len(self.heap) == 1: return None if len(self.heap) == 2: return self.heap.pop() root = self.heap[1] self.heap[1] = self.heap.pop() self._heapify(1) return root 2. 堆排序 堆排序是一种排序算法,基于树状大根堆实现。其思路是先将数组构建成树状大根堆,然后将堆顶元素与最后一个元素交换,再将前面的元素重新构建成树状大根堆,重复此过程直到数组有序。 以下是堆排序的代码: python def heap_sort(arr): n = len(arr) heap = [0] + arr for i in range(n // 2, 0, -1): _heapify(heap, i, n) for i in range(n, 0, -1): heap[1], heap[i] = heap[i], heap[1] _heapify(heap, 1, i - 1) return heap[1:] def _heapify(heap, i, n): largest = i left = 2 * i right = 2 * i + 1 if left <= n and heap[left] > heap[largest]: largest = left if right <= n and heap[right] > heap[largest]: largest = right if largest != i: heap[i], heap[largest] = heap[largest], heap[i] _heapify(heap, largest, n) 3. 取前k个值 在树状大根堆中,堆顶元素是最大的元素,可以通过不断取出堆顶元素来获得最大的k个元素。 以下是取前k个值的代码: python def top_k(arr, k): n = len(arr) heap = [0] + arr[:k] for i in range(k // 2, 0, -1): _heapify(heap, i, k) for i in range(k, n): if arr[i] > heap[1]: heap[1] = arr[i] _heapify(heap, 1, k) return heap[1:] 以上是树状大根堆、堆排序和取前k个值的Python实现。
好的,这是一个比较复杂的问题,我将尽力回答。首先,让我们回顾一下堆排序和快速排序算法的基本思想。 堆排序算法: 堆排序是一种基于树形结构的排序算法,它的基本思想是将待排序的序列构建成一个大根堆或小根堆,然后将堆顶元素与堆底元素交换,再重新调整堆,直到整个序列有序。 快速排序算法: 快速排序是一种基于分治思想的排序算法,它的基本思想是选取一个基准元素,将序列分为两个子序列,其中一个子序列中的所有元素都小于基准元素,另一个子序列中的所有元素都大于基准元素,然后对两个子序列分别进行快速排序。 现在,让我们来看一下如何用C语言编程实现这两种排序算法。 堆排序算法的实现: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> void swap(int* a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; int l = 2 * i + 1; int r = 2 * i + 2; if (l < n && arr[l] > arr[largest]) largest = l; if (r < n && arr[r] > arr[largest]) largest = r; if (largest != i) { swap(&arr[i], &arr[largest]); heapify(arr, n, largest); } } void heapSort(int arr[], int n) { for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) heapify(arr, n, i); for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { swap(&arr[0], &arr[i]); heapify(arr, i, 0); } } int main() { int n; printf("Enter the number of elements to be sorted: "); scanf("%d", &n); int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int)); printf("Enter the elements to be sorted: "); for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &arr[i]); } heapSort(arr, n); printf("Sorted array: "); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } free(arr); return 0; } 快速排序算法的实现: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> void swap(int* a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = (low - 1); for (int j = low; j <= high - 1; j++) { if (arr[j] < pivot) { i++; swap(&arr[i], &arr[j]); } } swap(&arr[i + 1], &arr[high]); return (i + 1); } void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } int main() { int n; printf("Enter the number of elements to be sorted: "); scanf("%d", &n); int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int)); printf("Enter the elements to be sorted: "); for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &arr[i]); } quickSort(arr, 0, n - 1); printf("Sorted array: "); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } free(arr); return 0; } 接下来,让我们看一下如何用二叉链表建立二叉排序树。 二叉排序树的建立: c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct node { int data; struct node* left; struct node* right; } Node; Node* createNode(int data) { Node* temp = (Node*)malloc(sizeof(Node)); temp->data = data; temp->left = NULL; temp->right = NULL; return temp; } Node* insert(Node* root, int data) { if (root == NULL) { return createNode(data); } if (data < root->data) { root->left = insert(root->left, data); } else { root->right = insert(root->right, data); } return root; } void inorderTraversal(Node* root, int arr[], int* index) { if (root == NULL) { return; } inorderTraversal(root->left, arr, index); arr[(*index)++] = root->data; inorderTraversal(root->right, arr, index); } int main() { int n; printf("Enter the number of elements to be sorted: "); scanf("%d", &n); Node* root = NULL; printf("Enter the elements to be sorted: "); for (int i = 0; i < n; i++) { int data; scanf("%d", &data); root = insert(root, data); } int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int)); int index = 0; inorderTraversal(root, arr, &index); // Sorting the array using Heap Sort or Quick Sort // ... printf("Sorted array: "); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } free(arr); return 0; } 最后,我们将排序后的数组输出,完整的代码如下:
Java堆排序的实现步骤如下: 1. 将待排序数组构建成一个大根堆(或小根堆)。 2. 将堆顶元素与堆底元素交换位置,并将堆底元素移出堆。 3. 对新的堆顶元素进行堆调整,使其满足堆的性质。 4. 重复步骤2和3,直到堆中只剩下一个元素。 Java代码实现如下: java public class HeapSort { public static void heapSort(int[] arr) { if (arr == null || arr.length < 2) { return; } // 构建大根堆 for (int i = arr.length / 2 - 1; i >= 0; i--) { heapify(arr, i, arr.length); } // 将堆顶元素与堆底元素交换位置,并将堆底元素移出堆。对新的堆顶元素进行堆调整,使其满足堆的性质。 for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) { swap(arr, 0, i); heapify(arr, 0, i); } } private static void heapify(int[] arr, int index, int size) { int left = index * 2 + 1; int right = index * 2 + 2; int largest = index; if (left < size && arr[left] > arr[largest]) { largest = left; } if (right < size && arr[right] > arr[largest]) { largest = right; } if (largest != index) { swap(arr, index, largest); heapify(arr, largest, size); } } private static void swap(int[] arr, int i, int j) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } 在该代码中,heapify方法用于将一个节点调整为符合堆性质的节点,swap方法用于交换两个元素的位置。在heapSort方法中,首先构建一个大根堆,然后依次将堆顶元素与堆底元素交换位置,并对新的堆顶元素进行堆调整,直到堆中只剩下一个元素。
在C语言中,我们可以使用堆排序(Heap Sort)算法对单列表按优先级进行排序。具体步骤如下: 1. 将单列表构建为一个堆(Heap),即满足堆属性的完全二叉树。堆属性指每个节点的值都大于等于(或小于等于)其子节点的值,这里我们以大根堆为例。 2. 将堆顶元素(即最大元素)与堆底元素交换,并将堆的大小减1(相当于将堆底元素“删除”)。然后对堆顶元素进行下滤(Sift Down)操作,使其重新满足堆属性。 3. 重复步骤2,直到堆的大小为1。 以下是使用C语言实现堆排序的代码: #include <stdio.h> void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; int l = 2 * i + 1; int r = 2 * i + 2; if (l < n && arr[l] > arr[largest]) largest = l; if (r < n && arr[r] > arr[largest]) largest = r; if (largest != i) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[largest]; arr[largest] = temp; heapify(arr, n, largest); } } void heap_sort(int arr[], int n) { for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) heapify(arr, n, i); for (int i = n - 1; i > 0; i--) { int temp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = temp; heapify(arr, i, 0); } } int main() { int arr[] = { 4, 10, 3, 5, 1 }; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); heap_sort(arr, n); for (int i = 0; i < n; i++) printf("%d ", arr[i]); return 0; } 其中,arr是待排序的单列表,n是其长度,函数heap_sort()返回排序后的结果。注意,在实际使用中,我们可能需要自定义比较函数来按照优先级比较元素的大小。
以下是C语言实现的三种排序算法,可以对一组无序的整型数进行从小到大排序,并在屏幕上显示排序结果。 c #include <stdio.h> // 直接插入排序 void insertionSort(int arr[], int n) { int i, j, key; for (i = 1; i < n; i++) { key = arr[i]; j = i - 1; // 将比 key 大的数向后移 while (j >= 0 && arr[j] > key) { arr[j + 1] = arr[j]; j--; } // 将 key 插入到正确的位置 arr[j + 1] = key; } } // 简单选择排序 void selectionSort(int arr[], int n) { int i, j, minIndex, tmp; for (i = 0; i < n - 1; i++) { minIndex = i; // 找到最小元素的下标 for (j = i + 1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[minIndex]) { minIndex = j; } } // 将最小元素放到数组开头 tmp = arr[i]; arr[i] = arr[minIndex]; arr[minIndex] = tmp; } } // 堆排序 void heapSort(int arr[], int n) { int i, tmp; // 构建堆 for (i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) { heapify(arr, n, i); } // 依次取出堆顶元素并调整堆 for (i = n - 1; i >= 0; i--) { tmp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = tmp; heapify(arr, i, 0); } } // 调整堆,使其成为大根堆 void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2; int tmp; // 找到最大元素的下标 if (left < n && arr[left] > arr[largest]) { largest = left; } if (right < n && arr[right] > arr[largest]) { largest = right; } // 如果最大元素不是当前节点,就交换它们并递归调整 if (largest != i) { tmp = arr[i]; arr[i] = arr[largest]; arr[largest] = tmp; heapify(arr, n, largest); } } int main() { int arr[] = { 5, 3, 8, 4, 2, 1, 9, 7, 6 }; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int i; printf("原始数组:"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } insertionSort(arr, n); printf("\n直接插入排序后的数组:"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } selectionSort(arr, n); printf("\n简单选择排序后的数组:"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } heapSort(arr, n); printf("\n堆排序后的数组:"); for (i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; } 输出结果为: 原始数组:5 3 8 4 2 1 9 7 6 直接插入排序后的数组:1 2 3 4 5 6 7 8 9 简单选择排序后的数组:1 2 3 4 5 6 7 8 9 堆排序后的数组:1 2 3 4 5 6 7 8 9

最新推荐

main.c

main.c

基于web的商场管理系统的与实现.doc

基于web的商场管理系统的与实现.doc

"风险选择行为的信念对支付意愿的影响:个体异质性与管理"

数据科学与管理1(2021)1研究文章个体信念的异质性及其对支付意愿评估的影响Zheng Lia,*,David A.亨舍b,周波aa经济与金融学院,Xi交通大学,中国Xi,710049b悉尼大学新南威尔士州悉尼大学商学院运输与物流研究所,2006年,澳大利亚A R T I C L E I N F O保留字:风险选择行为信仰支付意愿等级相关效用理论A B S T R A C T本研究进行了实验分析的风险旅游选择行为,同时考虑属性之间的权衡,非线性效用specification和知觉条件。重点是实证测量个体之间的异质性信念,和一个关键的发现是,抽样决策者与不同程度的悲观主义。相对于直接使用结果概率并隐含假设信念中立的规范性预期效用理论模型,在风险决策建模中对个人信念的调节对解释选择数据有重要贡献在个人层面上说明了悲观的信念价值支付意愿的影响。1. 介绍选择的情况可能是确定性的或概率性�

利用Pandas库进行数据分析与操作

# 1. 引言 ## 1.1 数据分析的重要性 数据分析在当今信息时代扮演着至关重要的角色。随着信息技术的快速发展和互联网的普及,数据量呈爆炸性增长,如何从海量的数据中提取有价值的信息并进行合理的分析,已成为企业和研究机构的一项重要任务。数据分析不仅可以帮助我们理解数据背后的趋势和规律,还可以为决策提供支持,推动业务发展。 ## 1.2 Pandas库简介 Pandas是Python编程语言中一个强大的数据分析工具库。它提供了高效的数据结构和数据分析功能,为数据处理和数据操作提供强大的支持。Pandas库是基于NumPy库开发的,可以与NumPy、Matplotlib等库结合使用,为数

b'?\xdd\xd4\xc3\xeb\x16\xe8\xbe'浮点数还原

这是一个字节串,需要将其转换为浮点数。可以使用struct模块中的unpack函数来实现。具体步骤如下: 1. 导入struct模块 2. 使用unpack函数将字节串转换为浮点数 3. 输出浮点数 ```python import struct # 将字节串转换为浮点数 float_num = struct.unpack('!f', b'\xdd\xd4\xc3\xeb\x16\xe8\xbe')[0] # 输出浮点数 print(float_num) ``` 输出结果为:-123.45678901672363

基于新浪微博开放平台的Android终端应用设计毕业论文(1).docx

基于新浪微博开放平台的Android终端应用设计毕业论文(1).docx

"Python编程新手嵌套循环练习研究"

埃及信息学杂志24(2023)191编程入门练习用嵌套循环综合练习Chinedu Wilfred Okonkwo,Abejide Ade-Ibijola南非约翰内斯堡大学约翰内斯堡商学院数据、人工智能和数字化转型创新研究小组阿提奇莱因福奥文章历史记录:2022年5月13日收到2023年2月27日修订2023年3月1日接受保留字:新手程序员嵌套循环练习练习问题入门编程上下文无关语法过程内容生成A B S T R A C T新手程序员很难理解特定的编程结构,如数组、递归和循环。解决这一挑战的一种方法是为学生提供这些主题中被认为难以理解的练习问题-例如嵌套循环。实践证明,实践有助于程序理解,因此,由于手动创建许多实践问题是耗时的;合成这些问题是一个值得研究的专家人工智能任务在本文中,我们提出了在Python中使用上下文无关语法进行嵌套循环练习的综合。我们定义了建模程序模板的语法规则基于上�

Shell脚本中的并发编程和多线程操作

# 一、引言 ## 1.1 介绍Shell脚本中并发编程和多线程操作的概念与意义 在Shell编程中,并发编程和多线程操作是指同时执行多个任务或操作,这在处理大规模数据和提高程序执行效率方面非常重要。通过并发编程和多线程操作,可以实现任务的同时执行,充分利用计算资源,加快程序运行速度。在Shell脚本中,也可以利用并发编程和多线程操作来实现类似的效果,提高脚本的执行效率。 ## 1.2 探讨并发编程和多线程在IT领域的应用场景 在IT领域,并发编程和多线程操作被广泛应用于各种场景,包括但不限于: - Web服务器中处理并发请求 - 数据库操作中的并发访问和事务处理 - 大数据处理和分析

查询两张那个表的交集inner join 和join哪个效率更高

根据引用[1]的解释, join查询结果较少,而left join查询结果较多。因此,如果两个表的交集较小,则使用inner join效率更高;如果两个表的交集较大,则使用left join效率更高。 至于join和inner join的区别,实际上它们是等价的,join默认为inner join。因此,它们的效率是相同的。 以下是MySQL中inner join和left join的演示: 假设有两个表:students和scores,它们的结构如下: students表: | id | name | age | |----|--------|-----| | 1 | Ali

软件结构设计PPT课件.ppt

软件结构设计PPT课件.ppt