帮我写一个非递归实现的堆排序cpp程序
时间: 2023-07-07 18:43:38 浏览: 41
好的,以下是一个非递归实现的堆排序的 C++ 程序:
```cpp
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
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);
stack<int> s;
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
swap(arr[0], arr[i]);
int j = 0;
while (true) {
int l = 2 * j + 1;
int r = 2 * j + 2;
int maxIndex = j;
if (l < i && arr[l] > arr[maxIndex])
maxIndex = l;
if (r < i && arr[r] > arr[maxIndex])
maxIndex = r;
if (maxIndex != j) {
swap(arr[j], arr[maxIndex]);
s.push(j);
j = maxIndex;
}
else if (!s.empty()) {
j = s.top();
s.pop();
}
else {
break;
}
}
}
}
void printArray(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n; ++i)
cout << arr[i] << " ";
cout << endl;
}
int main() {
int arr[] = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 };
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
heapSort(arr, n);
cout << "Sorted array is \n";
printArray(arr, n);
}
```
这个程序中,我们首先定义了两个函数 `heapify()` 和 `heapSort()` 来实现堆排序算法。 `heapify()` 函数用于维护最大堆的性质, `heapSort()` 函数则用于对堆进行排序。
在 `heapSort()` 函数中,我们首先构建一个最大堆,然后将堆顶元素(即最大元素)与堆中最后一个元素进行交换。然后我们使用一个栈 `s` 来记录需要进行 `heapify()` 操作的下标,然后从堆顶开始,依次将每个元素向下移动(通过不断交换元素),直到该元素达到其应该在的位置。当遇到需要交换的情况时,将下标压入栈中,继续向下移动;当元素已经到达正确位置,但栈不为空时,从栈中弹出一个下标继续向下移动;当元素已经到达正确位置且栈为空时,退出循环,进行下一次交换操作。
在 `printArray()` 函数中,我们用于输出排序后的结果。最后在 `main()` 函数中,我们定义了一个整型数组 `arr`,然后调用 `heapSort()` 函数对其进行排序,并输出排序后的结果。