首页 > 编程知识 正文

最大堆排序过程,最小堆 最大堆

时间:2023-05-04 21:16:22 阅读:233952 作者:4396

基本概念:

1、完全二叉树:若二叉树的深度为h,则除第h层外,其他层的结点全部达到最大值,且第h层的所有结点都集中在左子树。

2、满二叉树:满二叉树是一种特殊的的完全二叉树,所有层的结点都是最大值。

定义:

1、堆是一颗完全二叉树;

2、堆中的某个结点的值总是大于等于(最大堆)或小于等于(最小堆)其孩子结点的值。

3、堆中每个结点的子树都是堆树。

堆的操作

假设原始数据为a[]={4,1,3,2,16,9.10.14.8.7},采用顺序存储对应的完全二叉树为:

堆的数据结构如下

struct MaxHeap{ EType *heap; //存放数据的空间,下标从1开始存储数据,下标为0的作为工作空间,存储临时数据。 int MaxSize; //MaxSize是存放数据元素空间的大小 int HeapSize; //HeapSize是数据元素的个数};MaxHeap H;

1、构造最大堆

基本思想:首先将每个叶子结点视为一个堆,再将每个叶子结点于其父节点一起构成一个包含更多结点的堆。所以在构造堆的时候,首先需要找到最后一个结点的父节点,从这个节点开始构造最大堆,直到该节点前面的所有分支节点都处理完毕。

注意: 在二叉树中,若当前节点的下标为 i, 则其父节点的下标为 i/2,其左子节点的下标为 i*2,其右子节点的下标为i*2+1;

2、初始化堆

void MaxHeapInit(MaxHeap &H){ for(int i=H.HeapSize/2;i>=1;i--) { H.heap[0]=H.heap[i]; int son=i*2; while(son<H.HeapSize) { if(son<H.HeapSize&&H.heap[son]<H.heap[son+1]) son++; if(H.heap[i]>H.heap[son]) break; else if(son<H.heapSize&&H.heap[son]>H.heap[son+1] { H.heap[son/2]=H.heap[son]; son*=2; } } H.heap[son/2]=H.heap[0]; }}

下图是原始数据堆初始化的过程。

3、最大堆中插入节点

最大堆中插入节点,先在堆末尾插入该节点,然后按照堆的初始化过程将该节点放入到合适的位置。

void MaxHeapInsert(MaxHeap &H, EType &x){ if(H.HeapSize==H.MaxSize) return false; int i=++H.HeapSize; while(i!=1&&x>H.heap[i/2]) { H.heap[i]=H.heap[i/2]; i/=2; } H.heap[i]=x; return true;}

4最大堆中删除节点

将最大堆的最后一个节点放到根节点,然后删除最大值,然后再把新的根节点放到合适的位置

void MaxHeapDelete(MaxHeap &H, EType &x){ if(H.HeapSize==0) return false; x=H.heap[1]; H.heap[0]=H.heap[H.HeapSize--]; int i=1, son=i*2; while(son<H.HeapSize) { if(son<H.HeapSize&&H.heap[son]<H.heap[son+1]) son++; if(H.heap[i]>H.heap[son]) break; H.heao[i]=H.heap[son]; i=son; son*=2; } H.heap[i]=H.heap[0]; return true; }

5、堆排序

#include<iostream>using namespace std;void swap(int &a, int &b){ int temp=a; a=b; b=temp;}void quick_build(int a[], int len, int root){ int left=root*2+1; int flag=left; while(left<len) { int right=left+1; while(right<len&&a[right]>a[left]) flag=right; } if(a[root]<a[flag]) { swap(a[root],a[flag]); heap_build(a,len,flag);}void quick_sort(int a[], int len){ for(int i=len/2;i>0;i--) heap_build(a,len, i); for(int j=len-1;j>0;j--) { swap(a[0],a[j]); heap_build(a,0,j); } }

 

版权声明:该文观点仅代表作者本人。处理文章:请发送邮件至 三1五14八八95#扣扣.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。