实现堆排序,函数void heapadjust(sqlist &l,int s,int m)为筛选法调整堆,函数void creatheap(sqlist &l)把无序序列l.r[1..n]建成大根堆,函数void heapsort(sqlist &l)对顺序表l进行堆排序。

时间: 2023-05-31 10:18:58 浏览: 205
### 回答1: 堆排序是一种高效的排序算法,它利用堆这种数据结构来实现排序。在堆排序中,需要实现三个函数:heapadjust、creatheap和heapsort。 函数heapadjust是用筛选法调整堆的函数,它的作用是将以s为根节点的子树调整为大根堆。函数creatheap是将无序序列建成大根堆的函数,它的作用是将整个序列调整为大根堆。函数heapsort是堆排序的主函数,它的作用是将顺序表l进行堆排序。 在实现堆排序时,需要注意以下几点: 1. 堆是一种完全二叉树,可以用数组来表示。在数组中,根节点的下标为1,左子节点的下标为2*i,右子节点的下标为2*i+1。 2. 在堆排序中,需要将序列调整为大根堆。大根堆的定义是:每个节点的值都大于或等于其左右子节点的值。 3. 在堆排序中,需要将堆顶元素与堆底元素交换,并将堆的大小减1。然后再对堆顶元素进行调整,使其重新成为大根堆。 4. 在堆排序中,需要注意数组下标从1开始,而不是从开始。 下面是堆排序的代码实现: void heapadjust(sqlist &l,int s,int m) { int temp=l.r[s]; int j; for(j=2*s;j<=m;j*=2) { if(j<m && l.r[j]<l.r[j+1]) j++; if(temp>=l.r[j]) break; l.r[s]=l.r[j]; s=j; } l.r[s]=temp; } void creatheap(sqlist &l) { int i; for(i=l.length/2;i>;i--) heapadjust(l,i,l.length); } void heapsort(sqlist &l) { int i; creatheap(l); for(i=l.length;i>1;i--) { swap(l.r[1],l.r[i]); heapadjust(l,1,i-1); } } 其中,sqlist是顺序表的结构体,包含一个数组r和一个长度length。函数heapadjust的参数s表示要调整的子树的根节点下标,m表示堆的大小。函数creatheap和heapsort都是对顺序表l进行操作的函数。 ### 回答2: Heap Sort是一种常见的基于比较的排序算法,它通过使用堆数据结构进行排序。堆排序的原理是:将待排序序列转换成一个最大堆或最小堆,利用堆顶元素和堆底元素交换,即可得到从小到大或从大到小的有序序列。 堆和完全二叉树是等价的数据结构,因此可以使用数组来存储堆。堆排序可以分为两个步骤:建堆和排序。其中,建堆可以通过堆调整函数来实现。 函数void heapadjust(sqlist L, int s , int m)的作用是将元素s到m中的无序序列调整成为一个大顶堆。具体实现方法为: 1. 令i=s,j=2i,将L[i]存入temp中。 2. 在L[i]的左右孩子中找到最大的元素,并将其下标赋值给j。 3. 如果父节点的值比左右孩子的值大,则退出循环,否则将L[j]放入L[i]中,令i=j,再将i的左右孩子中找到最大的元素下标赋值给j。 4. 将temp放入最终位置。 在代码实现中,需要注意以下几点: 1. 数组下标从1开始,因此需要将i和j都乘以2。 2. 需要在循环中使用while而非if。 3. 在循环中需要先判断右孩子是否存在。 建堆的方式可以分为两种,一种是从左到右逐个调用堆调整函数,另一种是从右到左逐个调用堆调整函数。第一种方式的时间复杂度是O(nlog n),第二种方式的时间复杂度是O(n)。因此,通常采用第二种方式。 堆排序的实现步骤如下: 1.建堆,将待排序序列转换成为最大堆。 2.排序,将堆顶元素和堆底元素交换,并调整堆。 3.重复步骤2,直到排序完成。 堆排序的时间复杂度为O(nlog n),空间复杂度为O(1)。其缺点是需要动态分配空间,所以不如快排稳定。但是,堆排序对于数据的随机性更加稳定,适合处理大规模数据。 ### 回答3: 堆排序是一种高效的排序算法,它通过构建二叉堆来实现排序。对于给定的一组数据,我们首先将它构建为一个完全二叉树,然后调整它的节点,使得父节点的值总是大于等于子节点的值(或小于等于子节点的值),进而得到一个大根堆(或小根堆)。再将堆顶元素(最大元素或最小元素)与堆底元素交换位置,然后调整剩余的节点,得到新的堆顶元素,并继续交换位置和调整,直到整个序列有序为止。 堆排序的核心函数是void heapadjust(sqlist *l, int s, int m),它实现了堆的调整过程。heapadjust函数将序列l中以s为根节点的子树调整为堆,其中m表示序列的长度。heapadjust函数分为两步: 1.将以s为根节点的子树调整为堆 先记录根节点的值,然后从它的左子节点和右子节点中找到较大(或较小)的一个,与它交换位置,并递归调整该子树,直到该子树调整为堆。如果根节点大于等于(或小于等于)两个子节点,则该子树已经调整为堆,停止递归。 2.将整个序列调整为堆 从最后一个非叶子节点开始,向前依次调用heapadjust函数,将序列调整为堆。 最后,堆排序的主函数是void heapsort(sqlist *l),它将序列l通过堆排序的方式排序,具体实现过程如下: 1.将序列构建为堆 从最后一个非叶子节点开始,向前依次调用heapadjust函数,将序列调整为堆。 2.将堆顶元素与堆底元素交换 将堆顶元素(最大元素或最小元素)与堆底元素交换位置。 3.调整剩余的节点 对堆底元素上方的节点进行heapadjust调整,得到新的堆顶元素,并继续交换位置和调整,直到整个序列有序为止。 堆排序具有时间复杂度为O(nlogn),并且具有原地排序的特点,不需要额外的空间,因此被广泛应用于数据处理和计算机算法中。

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