[原创]堆排序 C语言实现

代码写了注释，最大长度可以更改，需要的话，可以传参加入指针，将临时变量打包成结构体，组织成可重入函数

测试通过

参考资料：维基百科 堆排序

//堆排序的实现，自己理解使用...有一些偷懒

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define MAX_LEN 17

//从0开始索引 
uint32_t arr[MAX_LEN] = {
	50,40,70,80, 60,30,20,100, 
	90,10,120,130, 150,180,190,160,
	200,
};

#if 0 //整合到max_child中实现 
uint32_t left(uint32_t father)
{
	return (father*2 + 1);
}

uint32_t right(uint32_t father)
{
	return (father*2 + 2);
}
#endif

//输入变量1： 父节点 
//输入变量2： 数据总长度 
//根据输入变量，父节点，得到其最大子节点下标
//如果超出范围，则返回length 
uint32_t max_child(uint32_t father,uint32_t length)
{
	uint32_t left;
	uint32_t right;
	uint32_t temp; 
	
	//如果左节点是最后一个数据，则返回左节点 
	if(father*2+2 == length){
		return father*2+1;
	}
	
	//如果左节点没有数据，则返回length 
	if((father*2+1)>=length){
		return length;
	}
	
	//得到两个节点的数据 
	temp = father*2+1;	//左节点下标 
 	left = arr[temp];
 	right = arr[temp+1];	
	
	//比较并返回较大数据的下标 
	if(left>right){
		return temp;
	}else{
		return temp+1;
	}	
}

//交换两个数据，输入变量为下标 
void swap(uint32_t p1,uint32_t p2)
{
	uint32_t temp = arr[p1];
	arr[p1] = arr[p2];
	arr[p2] = temp;
}

//输入变量1： 已知有变化，可能不满足大树要求的节点
//输入变量2： 数据总长度 
//重新整理为完全大树 
void reshape(uint32_t node,uint32_t length)
{
	//防止意外.. 
	while(node<=length)
	{
		//得到子节点较大数据的下标 
		uint32_t child = max_child(node,length);
		if(child >= length){
			//如果子节点没有数据，则返回 
			break;
		}
		
		//如果子节点比父节点大
		if(arr[node]<arr[child]){
			//则交换父节点与子节点 
			swap(node,child);
			//并针对交换下去的父节点再进行判断 
			node = child;
		}else{
			//父节点比子节点中较大的数据大，则返回 
			break;
		}
	}
}

//显示 
void Display(void)
{
	uint32_t i;
	for(i=0;i<MAX_LEN;i++){
		if(i%4 == 0){
			//控制换行 
			printf("\n");
		}
		printf("%4d\t",arr[i]);
	}
}

//堆排序的逻辑实现 
void heap_sort(void)
{
	int32_t i;
	
	//输出原始数据 
	printf("\nBefore:\n");
	Display();
	
	
	for(i=MAX_LEN/2-1;i>=0;i--){
		reshape(i,MAX_LEN);
	};
	//输出构建完第一个树之后的数据 
	printf("\nAfter:Build First\n");
	Display();
	
	//提取大数，并循环整理 
	for(i=MAX_LEN-1;i>0;i--){
		swap(0,i);
		reshape(0,i);
	}
	printf("\nAfter:Sort\n");
	Display();
}


int main(void)
{
	heap_sort();
//	system("pause");
	return 0;
}