数据结构排序——选择排序与堆排序（c语言实现）

今天继续排序的内容：

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1.选择排序

1.1基本介绍

选择排序（Selection Sort）:是一种简单直观的排序算法.它的基本思想是在未排序序列中找到最小（大）的元素，放到序列的起始位置，然后再从剩余未排序元素中找到最小（大）的元素，放到已排序序列的末尾。重复这个过程，直到所有元素都排好序。

选择排序的特性：

1. 直接选择排序思考非常好理解，但是效率不是很好,所以很少使用
2. 时间复杂度：O(N^2)
3. 空间复杂度：O(1)
4. 稳定性：不稳定

1.2代码实现

1.2.1基础款

void Swap(int* x, int* y)
{int tmp = *x;*x = *y;*y = tmp;
}void SelectSort(int* a, int n)//升序
{for (int i = 0; i < n-1; i++)//n个数据，排n-1次{int mini = i;//0到i-1都已经排好，下一个就放在i这个位置上for (int j = i+1; j < n; j++)//从i到n-1找最小的，因为本身是i，所以j可以中i+1开始{if (a[minf] > a[j]){minf = j;//找到小的就来替换}}Swap(&a[minf], &a[i]);}
}int main()
{int a[] = { 9,1,2,5,7,4,8,6,3,5,1,2,3,5,1,8,3 };printf("排序前：");for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(int); i++){printf("%d ", a[i]);}printf("\n");SelectSort(a, sizeof(a) / sizeof(int));printf("排序后：");for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(int); i++){printf("%d ", a[i]);}printf("\n");return 0;
}

1.2.2进阶款

之前都是一次选一个最小的放在左侧。现在一次选出最大和最小，分别放在左侧和右侧

void SelectSort(int* a, int n)//升序
{int begin = 0, end = n - 1;while (begin < end)	//begin=end时就已经排好了{int mini = begin, maxi = begin;//不知道会指向哪里，所以要每次都初始化for (int i = begin + 1; i <= end; i++)//从begin到end找最大和最小{if (a[i] < a[mini]){mini = i;}if (a[i] > a[maxi]){maxi = i;}}Swap(&a[begin], &a[mini]);//最小跟begin换if (begin == maxi)//有可能begin位置就是此时最大的，maxi=begin，要是交换了，maxi值就不对了{maxi = mini;//让maxi仍是最大的数据的索引（此时数据被换到mini所指）}Swap(&a[end], &a[maxi]);begin++;end--;}}

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2.堆排序

2.1基本介绍

之前在堆应用这篇文章我已经讲过了堆排序和TOP-K问题，详细可见：堆的应用：堆排序和TOP-K问题

那这次就再次大致讲解一下

如果是升序，就建立大堆；是降序就建立小堆。

因为思路是（以升序为例）：大堆的堆顶一定是最大的，我们就把堆顶与堆尾交换后，除去最后一个对新堆顶进行向下调整。完成后，堆顶与倒数第二个交换…

2.2代码实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Heap.h"void Swap(HPDataType* p1, HPDataType* p2)
{HPDataType tmp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = tmp;
}void AdjustUp(HPDataType* a, int child)
{int father = (child - 1) / 2;while (child > 0){if (a[child] > a[father]){Swap(&a[child], &a[father]);//更新下标child = father;father = (father - 1) / 2;}else{break;//一旦符合小堆了，就直接退出}}
}void AdjustDown(HPDataType* a, int n, int father)
{int child = father * 2 + 1;//假设左孩子大while (child < n){if (child + 1 < n && a[child] < a[child + 1]){child++;}if (a[child] > a[father]){Swap(&a[child], &a[father]);father = child;child = father * 2 + 1;}else{break;}}
}void HeapSort(int* arr, int n)//升序
{//先建大堆for (int i = 0; i < n; i++){AdjustUp(arr, i);}int a = n - 1;while (a > 0){//此时最大的是堆顶，堆顶跟最后一个交换Swap(&arr[0], &arr[a]);//现在最大的已经在最后了，不考虑它，把新塔顶降下来，重新编程大堆AdjustDown(arr, a, 0);a--;}}int main()
{int arr[]= { 4,6,2,1,5,8,2,9 };for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(int); i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");HeapSort(arr, sizeof(arr) / sizeof(int));for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(int); i++){printf("%d ", arr[i]);}
}

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这次就到这里啦，感谢大家支持！！！