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1. 堆排序

说起排序，我们并不陌生，前面的冒泡排序就是其中之一，现在介绍一种新的排序方法 -- 堆排序。

思路分析：

第1步：建立有效的堆（什么叫有效的堆？-- 就是上节我们说的大根堆/小根堆）；

第2步：进行升序和降序操作。

void swap(int* x, int* y)
{int tmp = *x;*x = *y;*y = tmp;
}//向下调整算法
void AdjustDown(int* arr, int parent, int n)
{//注意前面调整为小堆，这里删除也是调整小堆--要保持唯一int child = 2 * parent + 1;while (child < n){//调整为大堆if (arr[child] < arr[child + 1] && child + 1 < n){child++;//找大孩子}if (arr[child] > arr[parent]){swap(&arr[child], &arr[parent]);parent = child;child = 2 * parent + 1;}else{break;}}
}//堆排序
void Heapsort(int* arr, int n)
{//int parent = (n - 1 - 1) / 2;//找每一棵子树for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--){//进行有效堆调整AdjustDown(arr, i, n);}//如果进行向上调整算法；每插入一个数据就要进行堆调整//for(int i = 0; i < n; i++)//{//AdjustUp(arr, i); // 具体使用方法见上节//}int end = n - 1;while (end > 0){//堆顶和最后一个孩子交换swap(&arr[0], &arr[end]);//注意：交换后，孩子--end--;AdjustDown(arr, 0, end);}
}

 

2. Top-K问题

说白了就是让我们找出前K个最大值/最小值。

 前面我们刚了解了堆排序可以得到最大/小值，那么这里我们能不能用堆排序来解决问题呢？

答案当然是可以的。

我们要找到前K个最大值，那是不是跟1个值比较，只要比它大，我就存放数据。

这里存放数据我们又得需要一个数组了。

既然如此，我们通过建堆来试试：

如果建大堆，只要比堆顶小，与堆顶交换数据 -- 得到前K个最小值；

如果建小堆，只要比堆顶大，与堆顶交换数据 -- 得到前K个最大值；

再将余下的N-K个数据和堆顶比较，满足要求和堆顶交换数据

这里就有人疑惑了，为啥我不建大堆和余下数据比较，这不也能找到前K个最大值吗？

NONONO！！这时你犯了错误！！

注意这里我们要得到前K个最大值，堆顶的值如果小于m，此时堆顶和m发生交换，这时你原来堆顶的最大值就相当于被删了！！

那你打印的时候就会发现，数组只有第一个是最大/小值！！！！！千万要注意！！

void swap(int* x, int* y)
{int tmp = *x;*x = *y;*y = tmp;
}//向下调整算法
void AdjustDown(int* arr, int parent, int n)
{int child = 2 * parent + 1;while (child < n){//调整为小堆if (arr[child] > arr[child + 1] && child + 1 < n){child++;//找大孩子}if (arr[child] < arr[parent]){swap(&arr[child], &arr[parent]);parent = child;child = 2 * parent + 1;}else{break;}}
}//要找出前K个最大值的前提是得有数据
void CreatData()
{//造数据int n = 10000;srand(time(0));const char* file = "data.txt";//创建一个文件FILE* fin = fopen(file, "w");//打开文件，写模式if (fin == NULL){perror("fopen fail!");exit(1);}for (int i = 0; i < n; i++){int x = (rand() + i) % 10000;fprintf(fin, "%d\n", x);//这里是把数据输入到文件file里}fclose(fin);
}
//找TOP-K问题
void Find()
{//找前K个数据int k = 0;printf("请输入k：");scanf("%d", &k);//打开文件读取数据const char* file = "data.txt";FILE* fout = fopen(file, "r");if (fout == NULL){perror("fopen fail!");exit(1);}int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * k);if (tmp == NULL){perror("malloc fail!");exit(1);}//读取前K个数据for (int i = 0; i < k; i++){fscanf(fout, "%d", &tmp[i]);}//读完数据开始键堆并调整for (int i = 0; i < k; i++){AdjustDown(tmp, 0, k);}int num = 0;//遍历余下的数据进行比较while (fscanf(fout, "%d", &num) != EOF){//和堆顶进行比较if (num > tmp[0]){tmp[0] = num;//堆调整AdjustDown(tmp, 0, k);}}//打印tmpfor (int i = 0; i < k; i++){printf("%d  ", tmp[i]);}//注意文件结束操作后，要关闭文件！！fclose(fout);
}