Problem Solving using C++

Algorithm Study using C++

排序算法总结(4)--堆排序

堆排序(heap sort)应用的是堆数据结构来实现的排队算法
主要是由3部分组成:
max_heapify主要是来维持max heap的数据结构,其算法复杂度为O(lgn)【应用master定理的第二条来得到】
build_max_heap,从整个堆数列长度length的1/2开始到1,进行调用max_heapify函数得到,其算法复杂度为O(n)
heap_sort首先是调用build_max_heap,来构造一大堆,然后再将arr[1]和堆最大长度进行更换,将堆长度减一,再调用max_heapify来完成了排序功能,算法复杂度为O(nlogn)
主要代码实现为:
#include <iostream>
#include 
<algorithm>
#include 
<iterator>
#include 
<cstdlib>
#include 
<time.h>
#include 
<windows.h>

#define MAXSIZE    
100
int arr[MAXSIZE];

using namespace std;

void print(bool flag=true)
{
    
if(flag)
    {
        copy(arr,arr
+MAXSIZE,ostream_iterator<int>(cout," "));
        cout
<<endl;
    }
}

void merge(int A[],int p,int q,int r)
{
    
int left = q-p+1;
    
int right = r-q;
    
    
int* L=new int[left];
    
int* R = new int[right];
    
    
int i,j,k;
    
for(i=0;i<left;i++)
        L[i]
=A[p+i];
    
for(j=0;j<right;j++)
        R[j]
=A[q+j+1];
        
    
for(k=0,i=0,j=0;(i<left)&&(j<right);k++)
    {
        
if(L[i]<=R[j])
            {
                A[p
+k]=L[i];
                i
++;
            }
        
else
        {
            A[p
+k]=R[j];
            j
++;
        }
    }
    
    
if(i<left)
    {
        
for(;i<left;i++,k++)
            A[p
+k]=L[i];
    }
    
if(j<right)
    {
        
for(;j<right;j++,k++)
            A[p
+k]=R[j];
    }
    
    delete [] L;
    delete [] R;
}

void mergesort(int A[],int p, int r)
{
    
if(p<r)
    {
        
int q = (p+r)/2;
        mergesort(A,p,q);
        mergesort(A,q
+1,r);
        merge(A,p,q,r);
    }
}

/*********************************
/**** Heap Sort Functions
/********************************/
void max_heapify(int i,int size)//size stands for heap size
{
    int left = i<<1;
    int right = left+1;
   
    //get the largest of the i/left/right
    int largest;
   
    if((left<=size)&&(arr[left]>arr[i]))
    {
        largest = left;
    }
    else
        largest = i;
       
    if((right<=size)&&(arr[right]>arr[largest]))
        largest = right;
       
    //exchange the value of i and largest
    if(i!=largest)
    {
        int temp =arr[i];
        arr[i]=arr[largest];
        arr[largest]=temp;
       
        max_heapify(largest,size);
    }
}

void build_max_heap()
{
    int size = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
    for(int i=size/2;i>0;i--)
        max_heapify(i,size);
}

void heapsort()
{
    build_max_heap();
   
    int size = sizeof(arr)/sizeof(arr[0])-1;
    int heapsize = size;
   
    for(int i=size;i>1;i--)
    {
        int temp = arr[1];
        arr[1]=arr[i];
        arr[i]=temp;
       
        heapsize--;
        max_heapify(1,heapsize);
    }
}


int main(int argc,char* argv[])
{
    
int size = MAXSIZE;
    
    
for(int i=0;i<size;i++)
    {
        arr[i] 
= rand()%MAXSIZE;
    }
    
    print();

    DWORD start 
= timeGetTime();
    
    
//mergesort(arr,0,MAXSIZE-1);
    heapsort();
    
    DWORD end 
= timeGetTime();
    
    print();
    
    cout
<<end-start<<endl;
    
    system(
"pause");

    
return 0;
}


posted on 2007-08-22 21:35 Kingoal Lee's Alogrithm Study using cplusplus 阅读(194) 评论(0)  编辑 收藏 引用


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