模板实现堆排序算法
导言堆排序是一种基于二叉堆数据结构的高效排序算法,具有 O (n log n) 的时间复杂度和原地排序的特性。使用模板实现堆排序可以使其灵活适用于各种数据类型,并支持自定义比较规则。 一、堆排序算法原理堆排序主要分为两个阶段: 建堆阶段:将无序数组构建成一个二叉堆(最大堆或最小堆) 排序阶段:反复提取堆顶元素(最大值或最小值),并调整剩余元素维持堆特性 二叉堆是一种完全二叉树,对于最大堆,每个父节点的值大于或等于其子节点的值;对于最小堆,每个父节点的值小于或等于其子节点的值。 二、模板类实现下面是完整的HeapSort模板类实现,基于提供的框架结构: 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182838485868788#include <vector>#include...
从基础到进阶:常见排序算法的C语言实现与深度解析
引言排序算法是计算机科学中最基础且重要的算法之一,广泛应用于数据库查询、日志处理、数据统计等场景。理解不同排序算法的核心思想、时间复杂度及适用场景,不仅能帮助我们写出更高效的代码,还能在实际工程中根据需求选择最优方案。 本文将以C语言实现为切入点,深入解析插入排序、希尔排序、归并排序、快速排序(双向优化)、堆排序五大经典算法,结合代码逐行分析其底层逻辑,并通过测试用例验证正确性。文末附完整可运行源码。 一、插入排序:从“摸牌”到有序1.1 算法思想插入排序的核心思想是将未排序元素逐个插入到已排序序列的正确位置,类似于整理扑克牌的过程:初始时左手为空(已排序序列),每次从桌面(未排序序列)取一张牌,插入左手已有牌中的正确位置。 1.2 代码实现与解析插入排序代码如下(已修正注释格式): 123456789101112131415void insertion_sort(int arr[], int len) { for (int i = 1; i < len; i++) { // 从第2个元素开始(索引1) if...