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C语言】深入解析堆排序

C语言编程中,堆排序是一种高效的排序算法。它利用堆这种数据结构来进行排序,其时间复杂度为 O(n \log n) ,适合处理大规模数据。...堆排序是一种不稳定的排序算法,但它的性能在各种排序算法中表现出色。本文将详细介绍堆排序算法,包括其定义、实现、优化方法和性能分析,帮助读者深入理解这一经典算法。 什么是堆排序?...堆分为最大堆和最小堆,在最大堆中,根节点的值是所有节点中最大的;在最小堆中,根节点的值是所有节点中最小的。堆排序通常使用最大堆来实现升序排序。...堆排序的实际应用 堆排序由于其高效性和较低的空间复杂度,在以下几种情况下非常有用: 大型数据集: 堆排序在处理大型数据集时表现出色,特别是在需要原地排序的情况下。...内存有限的环境: 堆排序的空间复杂度较低,适合在内存有限的环境中使用。 结论 堆排序C语言中一种高效且实用的排序算法,其基于堆数据结构的性质使其在处理大型数据集时表现出色。

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    C 语言实现堆排序 (Heap Sort)

    堆排序是一种基于「堆」这一数据结构的排序算法。堆是一种近似完全二叉树的结构,分为大顶堆和小顶堆这两种。 大顶堆:子节点的值总是小于其父节点的值。 小顶堆:子节点的值总是大于其父节点的值。...堆排序:将顶端数据和最末尾数据交换位置,然后做最大堆调整的递归运算。 实现代码如下所示: ?...使用小顶堆实现字符串大小排序 和大顶堆的过程一样,只是有些微小的差别: 最小堆调整:将堆的末端子节点做调整,使得子节点大于父节点。 创建最大堆:将堆中所有数据排序成小顶堆的形式。...堆排序:将顶端数据和最末尾数据交换位置,然后做最小堆调整的递归运算。 实现代码如下所示: ? 具体代码可见这个 repo 中的 Homework-4 和 mid-exam。 参考: [1]....堆排序 - 维基百科 [2]. 图解排序算法(三)之堆排序

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    堆的应用:堆排序

    前言 堆排序,顾名思义是一个利用堆来完成排序的一个操作。...在之前,小编在[C语言学习系列–>【关于qsort函数的详解以及它的模拟实现】] 谈到冒泡排序,但是冒泡排序的时间复杂度(O(n2))着实有点高,堆排序的时间复杂度相对低很多,O(log2N)。...堆排序的实现(升序为例) 堆排序不需要我们手搓一个堆的数据结构,因为我们本质上还是在数组上进行操作 堆排序的思想是: 对待排序数组构建一个大堆或者小堆 将顶端与末尾进行交换,还剩n-1个数 将n-1个数再构建成一个大堆或者小堆...,这样反复执行,就可以得到一个有序数组 对于大堆、小堆要有清楚的理解,不知道的可以查看小编博客–>堆的实现(C语言版) 堆排序唯一的坑点是:升序需要建大堆,降序建小堆 结论:升序建大堆,降序建小堆 分析...即堆顶的元素和最后一个元素交换 第二步:除了最大的那一个数,对剩下的数进行向下调整算法,得到堆顶是剩下数中的最大元素,然后再和剩下元素=中的最后一个元素进行交换,依次执行 代码 HeapSort.c

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    容易出错的C语言指针

    C语言指针说难不难但是说容易又是容易出错的地方,因此不管是你要做什么只要用到C指针你就跳不过,今天咱们就以   十九个例子来给大家简单的分析一下指针的应用,最后会有C语言视频资料提供给大家更加深入的参考...说明函数的返回值是一个整型数据   Int (*p)(int); //从P 处开始,先与指针结合,说明P 是一个指针,然后与()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的int 结合,说明函数有一个int 型的参数,再与外层的.../可以先跳过,不看这个类型,过于复杂从P 开始,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入()里面,与int 结合,说明函数有一个整型变量参数,然后再与外面的*结合,说明函数返回的是一个指针,,然后到外面一层...所有的C/C++编译器在排列数组的单元时,总是把各个数组单元存放在连续的存储区里,单元和单元之间没有空隙。...*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c;   c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c;   }   注意这是一个32 位程序,故int 类型占了四个字节,char

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    容易出错的C语言指针

    C语言指针说难不难但是说容易又是容易出错的地方,因此不管是你要做什么只要用到C指针你就跳不过,今天咱们就以   十九个例子来给大家简单的分析一下指针的应用,最后会有C语言视频资料提供给大家更加深入的参考...说明函数的返回值是一个整型数据   Int (*p)(int); //从P 处开始,先与指针结合,说明P 是一个指针,然后与()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的int 结合,说明函数有一个int 型的参数,再与外层的.../可以先跳过,不看这个类型,过于复杂从P 开始,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入()里面,与int 结合,说明函数有一个整型变量参数,然后再与外面的*结合,说明函数返回的是一个指针,,然后到外面一层...所有的C/C++编译器在排列数组的单元时,总是把各个数组单元存放在连续的存储区里,单元和单元之间没有空隙。...*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c;   c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c;   }   注意这是一个32 位程序,故int 类型占了四个字节,char

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    堆排序(Java语言实现)

    1、堆排序基本介绍 1)堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法,堆排序是一种选择排序,它的最坏,最好,平均时间复杂度均为O(nlogn),它也是不稳定排序。...4)大顶堆举例: 5)小顶堆举例: 一般升序采用大顶堆,降序采用小顶堆 2、堆排序基本思想 1)将待排序序列构造成一个大顶堆 2)此时,整个序列的最大值就是堆顶的根节点。...在构建大顶堆的过程中,元素的个数逐渐减少 3、堆排序图解 步骤一:构造初始堆。...2)重新调整结构,使其继续满足堆定义 3)再将堆顶元素8与末尾元素5进行交换,得到第二大元素8 4)后续过程,继续进行调整,交换,如此反复进行,最终使得整个序列有序 4、堆排序...} else { break; } } //当for循环结束后,我们已经将以i为父节点的树的最大值,放在了

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    C#堆排序算法

    堆排序中,我们首先将待排序的数组构建成一个最大堆(或最小堆),然后逐个从堆中取出最大的元素(或最小的元素),将其放到数组的末尾,同时重新调整剩余元素构成的堆,直到堆中没有元素为止。...堆排序的算法步骤将无序序列构建成一个堆,根据升序降序需求选择最大堆或最小堆。依次从堆中取出最大的元素(或最小的元素),将其放到数组的末尾。重新调整剩余元素构成的堆,使其满足堆的性质。...堆排序C#实现下面是一个堆排序算法的C#实现示例:using System;class Program{ // 堆排序 static void HeapSort(int[] arr)...下面是一个优化后的堆排序算法的C#实现示例:using System;class Program{ static void HeapSort(int[] arr) { int...堆排序的应用场景堆排序适用于各种规模的数据排序,特别是当数据量较大时。

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    【初阶数据结构】理解堆的特性与应用:深入探索完全二叉树的独特魅力

    ,利用父子节点之间的规律,帮助我们更好地学习完全二叉树的独特魅力和掌握特殊的完全二叉树堆相关接口的实现 图片 个人主页: 是店小二呀 C语言笔记专栏: C语言笔记 C++笔记专栏: C++笔记...将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆 堆分为大堆和小堆 小堆要求:任意一个父亲结点<=孩子结点 大堆要求:任意一个父亲结点>=孩子结点 堆的性质: 大堆中某个节点的值总是不大于其父节点的值...小堆中某个节点的值总是不小于其父节点的值 堆总是一棵完全二叉树 三、堆的实现 堆分为大堆或小堆,无论是向上或向下调整算法,会根据大小堆的需求去修改部分的代码,其实就是修改大于小于号的问题。...上面对于堆的调整不是叫做堆排序堆排序是对数组元素进行操作的 堆排序即是运用堆的思想进行排序,总共分为两个步骤:建堆和利用堆删除思想进行排序 1.建堆 (后面有解释) 升序:建大堆 降序:建小堆...对于Top-K问题,能想到的简单直接的方式就是排序,但是:如果数据量非常大,排序就不太可取了(可能数据都不能一下子全部加载到内存中,内存不足的问题)。

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    数据结构——堆的应用 Topk问题

    前面我们学习了利用堆进行排序,今天我们将继续介绍利用堆解决前k个值的问题,Topk问题(在N个数中找出最大的前k个)在实际生活中也非常常见,比如店外卖时评分最高的前十家店铺,玩王者时英雄战力前十名等与排序排名有关的应用...这里给出一种更好的解决办法: ①将前k个数建成小堆;(必须是小堆哦~) ②后面N-k个数依次比较,如果比堆顶的数据大,就替换它进堆; ③然后将替换后的再向下调整使之重新成为一个小堆; ④最后这个小堆的值就是最大的前...在写题之前我们先要创造N个数,可以通过c语言的文件操作以及随机生成函数来获得并写入文件中: 代码如下: #include //创造N个数据 void CreatData() { //造数据...——堆排序详解 运行代码如下: int main() { //CreatData(); PrintTopk(5, 1000); return 0; } 运行结果如下: 完全正确~是我们之前改的那五个数...有兴趣的小伙伴可以尝试一下~ 结语 以上就是数据结构中利用堆排序求解Topk问题啦,关键在于对于堆排序的理解与运用~有疑问的小伙伴可以将问题打在评论区或者私信我哦 ~完结撒花 ~

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    Python、Perl 垫底,C语言才是环保的编程语言

    作者 | JEAN-LUC AUFRANC 译者 | 弯月 提到编程语言,人们第一时间想到的无非是:哪个编程语言简单易学,亦或是挣钱等。但是编程语言功耗问题却被很多人忽视。...C /C++能耗最低且最快 尽管人们普遍认为程序运行速度更快时能源消耗会随之降低,但论文中明确指出“更快的语言并不总是节能的”,强调这并不像 E(nergy) = T(ime) x P(ower) 的物理定律那么简单...在人们传统印象中,编译语言“往往”是节能、运行速度最快的。首先我们来看一看编译语言在二叉树测试上的结果。 不出意料,这项研究得出的结论为:编译语言是最快和节能的语言。...CC++ 语言是能耗最低且最快的语言。Go 是编译语言中表现最差的语言,甚至比依赖虚拟机的 Java 或 Erlang 等还要糟糕,至少在二叉树的测试中是这样。...但在使用正则表达式操作字符串时,5 种节能的语言中有三种解释型语言,分别是 TypeScript、JavaScript 和 PHP。

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    深入理解数据结构第二弹——二叉树(2)——堆排序及其时间复杂度

    前言: 相信很多学习数据结构的人,都会遇到一种情况,就是明明一开始学习就学习了时间复杂度,但是在后期自己写的程序或者是做到哪个需要判断时间复杂度的题时,仍然判断不出来时间复杂度是多少,今天,我们结合我们上期学习的堆...一、堆排序 1、堆排序的大体思路 在上一篇我们已经讲过了堆是什么东西,我们已经知道堆有大堆和小堆两种形式,堆排序的想法正是借助它的这个特点诞生的,例如: 数组 { 7,8 ,3 ,5 ,1 ,9 ,5...,4}在堆中分布为: 如图展示的是小堆,首先我们先强调一点,降序是需要小堆来解决,升序是需要大堆来解决 比如说图上这个数组,我们要求它的降序序列时,因为堆顶元素一定是堆中最小的,所以我们就可以把堆顶元素与堆尾元素进行交换...,然后把堆尾元素刨除在外再进行降序排列 2、堆排序的实例讲解 堆排序与堆相比并没有什么新东西,把我前面那章看明白,这里直接把代码呈上 (除了test.c)其他的是直接从上一章搬过来的 Seqlist.h...main() { int a[] = { 7,8,3,5,1,9,5,4 }; HeapSort(a, sizeof(a) / sizeof(int)); return 0; } Seqlist.c

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