堆排序算法详解及实现-----------c语言

堆排序原理：
  堆排序指的是将大堆（小堆）堆顶（即下标为0）元素与堆的最后一个（即下标为hp->size - 1）元素交换，hp->size–,将其余的元素再次调整成大堆（小堆），再次将堆顶（即下标为0）元素与堆的最后一个（即下标为hp->size - 1）元素交换，hp->size–,将其余的元素再次调整成大堆（小堆）…………重复上述步骤，直至hp->size<1,将hp->size恢复为原来的值，循环不在继续。
关于升序或者降序应该建立什么堆？？？
排升序：
  若想排升序即最大值应该在最后面，根据堆排序原理，应该建大堆，这样将堆顶元素与最后一个元素交换之后，最大值换到了最后面。
排降序：
  若想排降序即最小值应该在最后面，根据堆排序原理，应该建小堆，这样将堆顶元素与最后一个元素交换之后，最小值换到了最后面。
堆的详细概念以及创建等操作
**代码实现： **

#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

typedef struct Heap
{
	int *data;
	int size;  
}Heap;
//堆排序
void Heap_Sort(int *array, int size);
//////////////////////////////////////////
void swap(int *x, int *y)
{
	int tmp = *x;
	*x = *y;
	*y = tmp;
}
void AdjustHeap(Heap *hp, int parent)
{
	int child = 2 * parent + 1;
	while (child < hp->size)
	{
		//找出左右孩子的较大值
		if (child + 1 < hp->size&&hp->data[child + 1] > hp->data[child])
		{
			child = child + 1;
		}
		//如果孩子中的最大值比父母大，则交换
		if (hp->data[child]>hp->data[parent])
		{
			swap(&hp->data[child], &hp->data[parent]);
			parent = child;
			child = 2 * parent + 1;
		}
		else
			return;
	}
}
//创建堆
void CreatHeap(Heap *hp, int *array, int size)
{
	int root = 0;
	hp->data = (int *)malloc(size*sizeof(int));
	if (hp->data == NULL)
	{
		return;
	}
	//先将数组中的元素拷贝至堆中
	memcpy(hp->data, array, size*sizeof(int));
	//向下调整堆
	hp->size = size;

	root = (hp->size - 2) / 2;
	for (; root >= 0; root--)
	{
		AdjustHeap(hp, root);
	}
}
//排序
void HeapSort(Heap *hp)
{
	int size = hp->size;
	while (hp->size > 1)
	{
		swap(&hp->data[0], &hp->data[hp->size - 1]);
		hp->size--;
		AdjustHeap(hp, 0);
	}
	hp->size = size;
}
//堆排序
void Heap_Sort(int *array, int size)
{
	Heap hp;
	//创建堆
	CreatHeap(&hp, array, size);
	//排序
	HeapSort(&hp);
	memcpy(array,hp.data, size*sizeof(int));
}

测试文件：

#include"sort.h"
void TestHeapSort()
{
	int array[] = { 10, 2, 5, 4, 6, 9, 3, 1, 0 };
	printf("排序前：");
	//打印
	Print(array, sizeof(array) / sizeof(array[0]));
	//堆排序
	Heap_Sort(array, sizeof(array) / sizeof(array[0]));
	printf("排序后：");
	//打印
	Print(array, sizeof(array) / sizeof(array[0]));
}
int main()
{
	TestHeapSort();
	system("pause");
	return 0;
}

时间复杂度: O(nlogn)
空间复杂度： O(1)
稳定性： 不稳定