C++ 实现堆排序

前几天处理工作方面的事情, 确实耽误了几天, 导致博客停更了, 今天上午看到算法导论的堆排序, 想用 C++ 实现下, 就当练练手了.

算法导论里使用的是起始编号为 1 的容器, 那么实现的方法要不就是把 STL 容器打包, 自己建一个起始编号为 1 的容器, 要不就按照起始编号为 0 的来. 想了一下总觉得第一种方案有种削足适履的蛋疼感, 就是写出来也只能表示我对于 STL 容器的理解而不是对算法的理解, 因此如果真正理解了堆排序的思想, 那么无论是以什么值为起始编号都是一样的. 所以我选择了第二个方案, 代码如下:

#include <iostream>
#include <deque>

inline int Left (int i)
{
    return 2 * i + 1;
}

inline int Right (int i)
{
    return 2 * i + 2;
}

void MaxHeapify (std::deque<int> &ideq, int node)
{
    int largest = node;
    int limit = ideq.size ();

    auto SmallerThan = [&] (int child){ return (child < limit) && (ideq[largest] < ideq[child]); };

    int leftNode = Left (node);
    if (SmallerThan (leftNode)) {
        largest = leftNode;
    }

    int rightNode = Right (node);
    if (SmallerThan (rightNode)) {
        largest = rightNode;
    }

    if (largest != node) {
        std::swap (ideq[largest], ideq[node]);
        MaxHeapify (ideq, largest);
    }
}

std::deque<int>  BuildMaxHeap (std::deque<int> &ideq)
{
    std::deque<int> heap (ideq);
    for (int i = ideq.size () / 2 - 1; i > -1; --i) {
        MaxHeapify (heap, i);
    }
    return std::move (heap);
}

void HeapSort (std::deque<int> &ideq)
{
    auto heap = BuildMaxHeap (std::move(ideq));
    for (int i = ideq.size () - 1; i > -1; --i) {
        ideq[i] = std::move (heap[0]);
        heap.pop_front ();
        MaxHeapify (heap, 0);
    }
}

void Print (const std::deque<int> &ideq)
{
    for (const auto &elem : ideq) {
        std::cout << elem << "\t";
    }
}

int main ()
{
    std::ios::sync_with_stdio (false);
    std::deque<int> ideq{ 5, 13, 2, 25, 7, 17, 20, 8, 4};
    Print (ideq);
    HeapSort (ideq);
    std::cout << "\n";
    Print (ideq);
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

 

其实我觉得用 forward_list 似乎更为贴切, 但是使用上没有 deque 方便, so......

其间因为有些粗心, 导致了一些小问题, 所以不得不说 VS 的调试能力就是强啊......