c# 堆排序
using system;
using system.collections;
namespace sort
{
public class heapsorter
{
public static int[] sort(int[] sortarray)
{
buildmaxheap(sortarray);
for (int i = (sortarray.length - 1); i > 0; i--)
{
swap(ref sortarray[0], ref sortarray[i]); // 将堆顶元素和无序区的最后一个元素交换
maxheapify(sortarray, 0, i); // 将新的无序区调整为堆,无序区在变小
}
return sortarray;
}
/// <summary>
/// 初始大根堆,自底向上地建堆
/// 完全二叉树的基本性质,最底层节点是 n/2,所以从 sortarray.length / 2 开始
/// </summary>
private static void buildmaxheap(int[] sortarray)
{
for (int i = (sortarray.length / 2) - 1; i >= 0; i--)
{
maxheapify(sortarray,i, sortarray.length);
}
}
/// <summary>
/// 将指定的节点调整为堆
/// </summary>
/// <param name="i">需要调整的节点</param>
/// <param name="heapsize">堆的大小,也指数组中无序区的长度</param>
private static void maxheapify(int[] sortarray, int i, int heapsize)
{
int left = 2 * i + 1; // 左子节点
int right = 2 * i + 2; // 右子节点
int larger = i; // 临时变量,存放大的节点值
// 比较左子节点
if (left < heapsize && sortarray[left] > sortarray[larger])
{
larger = left;
}
// 比较右子节点
if (right < heapsize && sortarray[right] > sortarray[larger])
{
larger = right;
}
// 如有子节点大于自身就交换,使大的元素上移。
if (i != larger)
{
swap(ref sortarray[i], ref sortarray[larger]);
maxheapify(sortarray, larger, heapsize);
}
}
//数组内元素互换
private static void swap(ref int a, ref int b)
{
int t;
t = a;
a = b;
b = t;
}
}
}
堆排序的思想:
利用大顶堆(小顶堆)堆顶记录的是最大关键字(最小关键字)这一特性,使得每次从无序中选择最大记录(最小记录)变得简单。
其基本思想为(大顶堆):
1)将初始待排序关键字序列(r1,r2....rn)构建成大顶堆,此堆为初始的无序区;
2)将堆顶元素r[1]与最后一个元素r[n]交换,此时得到新的无序区(r1,r2,......rn-1)和新的有序区(rn),且满足r[1,2...n-1]<=r[n];
3)由于交换后新的堆顶r[1]可能违反堆的性质,因此需要对当前无序区(r1,r2,......rn-1)调整为新堆,然后再次将r[1]与无序区最后一个元素交换,得到新的无序区(r1,r2....rn-2)和新的有序区(rn-1,rn)。不断重复此过程直到有序区的元素个数为n-1,则整个排序过程完成。
操作过程如下:
1)初始化堆:将r[1..n]构造为堆;
2)将当前无序区的堆顶元素r[1]同该区间的最后一个记录交换,然后将新的无序区调整为新的堆。
因此对于堆排序,最重要的两个操作就是构造初始堆和调整堆,其实构造初始堆事实上也是调整堆的过程,只不过构造初始堆是对所有的非叶节点都进行调整。
以上就是c# 堆排序的内容。