1.基本函数实现
a.代码1(向下调整)
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void AdjustDown(DateType*a, int n, int parent){ int child = parent * 2 + 1; while (child<n) { if ((child+1) < n && a[child] > a[child + 1]) { ++child; } if (a[parent] > a[child]) { Swap(&a[parent], &a[child]); parent = child; child = parent * 2 + 1; } else { break; } }} |
注意:if里面的条件语句(child +1)<n是防止越界的，因为不能保证有右孩子。
b.代码2(向上调整)
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void AdjustUp(DateType*a , int child){ int parent = (child - 1) / 2; while (child > 0) { if (a[child] < a[parent]) { Swap(&a[child], &a[parent]); child = parent; parent = (child - 1) / 2; } else { break; } }} |
注意:while里面的条件语句是不能够写成(parent<0)，因为当child==0时，parent=(child - 1) / 2,parent==0,再次进入循环不满足a[child] < a[parent]，恰好跳出循环。如果写成(a[child] <= a[parent])就死循环了
c.代码3(交换）
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void Swap(DateType*p1, DateType*p2){ DateType tmp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = tmp;} |
2.建堆
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void CreatHeap(Heap*p,DateType*num,int n){ assert(p); p->a = (DateType*)malloc(n * sizeof(DateType)); if (p->a == NULL) { printf("malloc failed\n"); exit(-1); } memcpy(p->a, num, n * sizeof(DateType)); p->size = n; p->capacity = n; //建小堆 for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--) { AdjustDown(p->a, p->size, i); }} |
3.插入数据
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void HeapPush(Heap*p, DateType x){ assert(p); if (p->size == p->capacity) { DateType*tmp = (DateType*)realloc(p->a, (p->capacity) * 2 * sizeof(DateType)); if (tmp == NULL) { printf("realloc failed\n "); exit(-1); } } (p->capacity) *= 2; p->a[p->size] = x; ++(p->size); //向上调整 AdjustUp(p->a, p->size-1);} |
4. 删除数据
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void HeapPop(Heap*p, DateType x){ assert(p); Swap(&p->a[0], &p->a[p->size-1]); --(p->size); AdjustDown(p->a, p->size, 0); //左右子树还是小堆，直接调整行了} |
把堆顶的数据与最后一个数据交换，再次调整size-1个数据。
5.获取堆顶的数据
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DateType HeapTop(Heap*p){ assert(p); return p->a[0];} |
6.堆的数据个数
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int HeapSize(Heap*p){ assert(p); return p->size;} |
7.判空
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bool HeapIsEmpty(Heap*p){ assert(p); return p->size == 0;} |
8.打印
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void Print(Heap*p){ assert(p); for (int i = 0; i < p->size; i++) { printf("%d ", (p->a)[i]); } printf("\n"); int count = 0;//计数 int levelsize = 1; for (int i = 0; i < p->size; i++) { printf("%d ", p->a[i]); ++count; if (count == levelsize) { printf("\n"); levelsize *= 2; count = 0;//重新计数 } } printf("\n");} |
9.销毁
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void HeapDestory(Heap*p){ assert(p); free(p->a); p->a = NULL; p->capacity = p->size = 0;} |
10.测试
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int main(){ int num[] = { 12,15,17,23,10,25 }; int n = sizeof(num) / sizeof(num[0]); Heap a; //创建小堆 CreatHeap(&a,num, n); Print(&a); printf("\n"); //插入数据 HeapPush(&a, 1); Print(&a); //删除对顶的数据 HeapPop(&a); Print(&a); printf("\n"); //获取堆顶数据 int ret=HeapTop(&a); printf("The top date is %d\n",ret); //堆的数据个数 int number=HeapSize(&a); printf("The number of heap is %d\n", number); //销毁 HeapDestory(&a); return 0;} |
11.测试结果
12.用堆排序(降序)
a.代码1
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int main(){ DateType num[] = { 12,15,17,23,10,25 }; int n = sizeof(num) / sizeof(num[0]); HeapSort(num, n); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", num[i]); } printf("\n\n"); return 0;} |
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void HeapSort(int*num, int n){ //建小堆 for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--) { AdjustDown(num, n, i); } int end = n - 1; while (end>0) { Swap(&num[0], &num[end]); AdjustDown(num, end, 0); --end; }} |
运行结果
堆的基本操作今天就分享在到这里了，谢谢你的浏览，如果对你有帮助的话请大家以后多多支持服务器之家！
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_59799963/article/details/121444793
