void shift(int a[] , int i , int m)
{
int k , t
t = a[i]k = 2 * i + 1
while (k <m)
{
if ((k <m - 1) &&(a[k] <a[k+1])) k ++
if (t <a[k]) {a[i] = a[k]i = kk = 2 * i + 1}
else break
}
a[i] = t
}
void heap(int a[] , int n) //辩正a 为排序数组,n为数组大小(携埋悔编号0-n-1)
{
int i , k
for (i = n/2-1i >= 0i --) shift(a , i , n)
for (i = n-1i >= 1i --)
{
k = a[0]a[0] = a[i]a[i] = k
shift(a , 0 , i)
}
}
void main()
{
int a[10],i
for(i=0i<10i++)
scanf("%d",&a[i])
heap(a,10)
for(i=0i<10i++)
printf("%d",a[i])
}
堆排序是一个比较优秀的算法,堆这种数据结构在现实生活中有很多的应用,比如堆可以作为一个优先队列来使用,作为一个高效的优先队列,它与堆的结构一样,都有最大优先队列,最小优先队列.优先队列priority queue 是一种用来维护一组元素构成的集合S的数据结构,每一个元素都有一个相关的值,称为关键字(key)。
最大优先队列包含以下 *** 作:
将元素x插入到S的集合中,等价于 ;
返回S中最大元素;
返回并且删除S中最大元含李素;
将元素x的关键字增加到key,要求 。
同样的,最小优先队列 *** 作也包括: , , , 。只不过是对最小值进行 *** 作。
在这里主要讨论最大优先队列,其应用很多,在共享计算机作业系统就是,类似于早期的unix主机,管理员root可以设置n个不同的用户,以及各个用户不同的 *** 作权限,从主机那里接出多个终端,每个 *** 作人员(程序员)在自己的工作终端 ,感觉像是自己拥有自己独立的作业主机一样,其实不是,通过一些任务调度来实现,其中就有任务等待执行相关队列,并且有各个任务有着自己优先级,以便确定调度执行具体任务,如果你学过 *** 作系统相关知识,那么应该对系统调度有所了解。
当一个作业被完成或者被中断后,调度器会调用 来调用所有在队列中等待任务中优先级最高的任务执行,在新任务加入等待任务时会配稿调用 加入任务等待队列,当某个任务等待时间过长时可通过 提高其优先级培老孝,从而减少等待时间。
下面是具体实现C程序源码:
#include <stdio.h>
#define NAGE_INFINIT -99999
#define parent(i) i/2
#define left(i) 2*i+1
#define right(i) 2*i+2
//get array of A first element
int heap_maximum(int A[]){ return A[0]}
/***********************************************
*
* function max_heapify()
*
* args
* A[] inttype save elements of heap
* i index of A
* heap_size real length of A
*
* ********************************************/
void max_heapify(int A[],int i,int heap_size){
int l,r,largest,temp
l=left(i)
r=right(i)
if((l<=heap_size)&&(A[l]>A[i]))
largest=l
else
largest=i
if((r<=heap_size)&&(A[r]>A[largest]))
largest=r
if(largest!=i){
temp=A[i]
A[i]=A[largest]
A[largest]=temp
max_heapify(A,largest,heap_size)
}
}
/*********************************************
*
* function heap_extract_max()
*
* args
* A[] inttype save elements of heap
* heap_size inttype the real length of A
*
* return max the parent node value
*
* ******************************************/
int heap_extract_max(int A[],int heap_size){
int max
if(heap_size<0)
return -1 //heap underflow
max=A[0] //parent node the max value of element
A[0]=A[heap_size]
heap_size--
/**************************************
* dajust binary heap(or tree) to make
* sure heap fo A true every times
*
* ************************************/
max_heapify(A,0,heap_size)
return max
}
/***********************************************
*
* function heap_increase_key()
*
* args
* A[] inttype save elemnts of heap
* i index of A
* key inserted element
*
* *********************************************/
void heap_increase_key(int A[],int i,int key){
int temp
if(key<A[i]){
printf("new key is smaller than current key\n")
return //over programming
}
A[i]=key
//p=parent(i)
while ((i>0)&&(A[parent(i)]<A[i])) {
temp=A[i]
A[i]=A[parent(i)]
A[parent(i)]=temp
i=parent(i)//update index of A
//p=parent(i)
}
}
/***************************************************
*
* function max_heap_insert()
*
* args
* A[] inttype save elements of A
* key inserted element to A
* heap_size real length of A
*
* **************************************************/
void max_heap_insert(int A[],int key,int heap_size){
heap_size+=1
A[heap_size]=NAGE_INFINIT
heap_increase_key(A,heap_size,key)
}
int main()
{
int heap_max,max,i,key
int A[11],Temp[11]
int heap_size=0
char c
while (1) {
scanf("%d",&A[heap_size])
c=getchar()
if(c=='\n')
break
heap_size++
}
//copy A to Temp
for(i=0i<=heap_sizei++)
Temp[i]=A[i]
//get heap maximum element
heap_max=heap_maximum(A)
printf("heap of A maximum element: %d\n",heap_max)
//copy Temp to A
for(i=0i<=heap_sizei++)
A[i]=Temp[i]
/*--extract maximum element--*/
max=heap_extract_max(A,heap_size)
printf("extract element: %d \n",max)
printf("new heap of A after extract maximum node\n")
for(i=0i<heap_sizei++)
printf("%d ",A[i])
printf("\n") //next line
//copy Temp to A
for(i=0i<=heap_sizei++)
A[i]=Temp[i]
/*--increase from A[i] to key--*/
printf("input i key ")
scanf("%d %d",&i,&key)
heap_increase_key(A,i,key)
for(i=0i<=heap_sizei++)
printf("%d ",A[i])
printf("\n")
//copy Temp to A
for(i=0i<=heap_sizei++)
A[i]=Temp[i]
/*--insert queueu--*/
key=0 //init key
printf("input key: ")
scanf("%d",&key)
max_heap_insert(A,key,heap_size)
for(i=0i<=heap_size+1i++)
printf("%d ",A[i])
printf("\n")
return 0
}
/****************************************
*
* input 16 14 10 8 7 9 3 2 4 1
* i: 8
* key: 15
*
* output in function main()
* **************************************/
其运行结果如下图:
欢迎留言交流,也感谢指正,一起进步。
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