用c语言给出一个记录序列,用堆的方法将其进行升序排列,输出结果,输出时要求有文字说明
时间: 2024-05-08 10:20:00 浏览: 84
c语言实现堆排序
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好的,您的第一个问题是:用C语言给出一个记录序列,用堆的方法将其进行升序排列,输出结果,输出时要求有文字说明。
首先,使用堆排序算法对记录序列进行升序排列需要使用堆数据结构和堆排序算法。堆是一种树形结构,可视为完全二叉树的数组对象。在堆中第i个元素的父节点是第(i-1)/2个元素,它的左子节点是第2i+1个元素,右子节点是第2i+2个元素。堆有两种类型:最大堆和最小堆。在最大堆中,父节点的值始终大于或等于其子节点的值,而在最小堆中,父节点的值始终小于或等于其子节点的值。
堆排序是一种基于比较的排序算法。它的基本思想是将待排序的序列构建成一个堆,然后进行排序。在堆排序过程中,首先将待排序的序列构建成一个最大堆或最小堆,然后将堆顶元素(即最大值或最小值)与序列中的最后一个元素交换。接下来,重新构建堆并重复以上步骤直到整个序列有序。
下面是使用堆排序算法对记录序列进行升序排列的C语言代码示例:
```
#include <stdio.h>
// 宏定义
#define PARENT(i) ((i-1)/2)
#define LEFT(i) (2*i+1)
#define RIGHT(i) (2*i+2)
// 堆调整
void max_heapify(int* arr, int i, int size)
{
int l = LEFT(i);
int r = RIGHT(i);
int largest = i;
if(l < size && arr[l] > arr[largest])
largest = l;
if(r < size && arr[r] > arr[largest])
largest = r;
if(largest != i)
{
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[largest];
arr[largest] = temp;
max_heapify(arr, largest, size);
}
}
// 建立最大堆
void build_max_heap(int* arr, int size)
{
for(int i=PARENT(size-1); i>=0; i--)
{
max_heapify(arr, i, size);
}
}
// 堆排序
void heap_sort(int* arr, int size)
{
build_max_heap(arr, size);
for(int i=size-1; i>0; i--)
{
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[0];
arr[0] = temp;
max_heapify(arr, 0, i);
}
}
int main()
{
int arr[10] = {82,94,26,27,50,69,67,40,71,21};
int size = 10;
// 输出排序前的记录序列
printf("排序前记录序列为:\n");
for(int i=0; i<size; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
// 堆排序
heap_sort(arr, size);
// 输出排序后的记录序列
printf("\n排序后记录序列为:\n");
for(int i=0; i<size; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
在上述代码中,我们使用宏定义来计算堆中节点的父节点、左子节点和右子节点。max_heapify函数用于维护以i为根节点的子堆,使其符合最大堆的性质。build_max_heap函数用于建立最大堆,heap_sort函数用于进行堆排序。首先,我们将原始数组构建成最大堆,然后将堆顶元素(即最大值)与序列中的最后一个元素交换,此时堆的大小减1。接下来,我们针对堆顶节点进行堆调整,使其符合最大堆的性质。重复以上步骤直到整个序列有序。
在代码最后,我们使用printf函数输出排序前和排序后的记录序列,该函数使用格式化字符串输出内容。需要注意的是,为了确保输出质量,应该使用换行符(\n)来分隔不同的输出行。
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