用c语言完成堆排序并计算趟数的int函数

堆排序是一种基于比较的、非递归的排序算法，它利用了大顶堆的数据结构特性。在C语言中，我们可以首先创建两个辅助函数：`heapify` 和 `buildMaxHeap`，然后在主函数中实现堆排序过程。

以下是堆排序的C语言实现，并附带计算趟数的`int heapSort(int arr[], int n)` 函数：

#include <stdio.h>

// 调整数组使其满足大顶堆性质
void heapify(int arr[], int n, int i) {
    int largest = i;
    int left = 2 * i + 1; // 左孩子
    int right = 2 * i + 2; // 右孩子

    if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {
        largest = left;
    }
    if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {
        largest = right;
    }

    if (largest != i) {
        swap(&arr[i], &arr[largest]); // 交换元素
        heapify(arr, n, largest); // 递归调整新的最大节点
    }
}

// 构建最大堆
void buildMaxHeap(int arr[], int n) {
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
        heapify(arr, n, i);
    }
}

// 主函数：堆排序并返回趟数
int heapSort(int arr[], int n) {
    int趟数 = 0;
    buildMaxHeap(arr, n);

    // 分配阶段（下沉）
    for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
        swap(&arr[0], &arr[i]);
        heapify(arr, i, 0);
       趟数++;
    }

    return趟数;
}

// 交换两个整数
void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

// 测试函数
int main() {
    int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("Original array:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    int numSwaps = heapSort(arr, n);
    printf("\nSorted array after %d swaps:\n", numSwaps);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

在这个示例中，`heapSort` 函数首先构建最大堆，然后通过一系列的下沉操作（交换根节点与最后一个未排序的元素，并调整剩余部分保持堆的性质），将最大值放到正确的位置。每下沉一次，就表示完成了一趟排序。最后，返回总的下沉次数即为趟数。