数据结构与算法分析:C语言实现堆排序

需积分: 48 3 下载量 93 浏览量 更新于2024-08-23 收藏 3.47MB PPT 举报
"这篇资源是来自清华大学的数据结构教学PPT,主要讲解了堆排序算法的实现,以及数据结构与算法分析的学习背景和ADT(抽象数据类型)的概念。此外,还提到了C语言编程基础、离散数学的重要性,并举例说明了ADT的应用,如电话簿查询、图书馆书目检索等。" 在数据结构中,堆排序是一种高效的排序算法。堆排序的核心在于构建和调整堆。在给定的描述中,`Heap_Adjust`函数用于调整堆,确保满足堆的性质,即父节点的键值不大于(对于最大堆)或不小于(对于最小堆)其子节点的键值。`Heap_Sort`函数首先通过`Heap_Adjust`来建立初始堆,然后不断输出堆顶元素(即当前最小元素),并通过调整剩余元素重新形成堆,直至排序完成。 ADT(抽象数据类型)是数据结构理论中的重要概念,它强调的是数据类型的逻辑特性,而非具体的物理实现。ADT由三部分组成:定义、表示和实现。例如,整数作为一个ADT,它的定义包含了所有整数值,操作则包括加、减、乘、除等。用户通过ADT的接口进行操作,无需关心底层的存储和计算细节,这就是信息隐蔽。 学习数据结构与算法分析时,通常需要结合C语言进行上机实践,因为C语言能提供底层的控制,适合实现各种数据结构。同时,离散数学作为基础,提供了处理和理解算法所需的逻辑框架。例如,电话簿查询问题可以抽象为一个数据结构问题,通过设计合适的ADT,如哈希表或者二分查找树,可以高效地查找特定人员的电话号码。 在实际应用中,ADT广泛存在于各种系统中,比如图书馆的书目检索系统自动化可以通过设计和实现特定的ADT来高效查找书籍信息。线性表的顺序存储结构虽然方便访问,但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动,效率较低。数组的大小固定,可能导致空间浪费和扩展困难,这在处理长度变化大的线性表时尤为明显。 总结来说,这篇资源涵盖了数据结构中的堆排序算法,ADT的定义与特点,以及数据结构在实际问题中的应用,是学习数据结构和算法的宝贵参考资料。