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索引堆排序
程序：
SortTestHelper.h：
#ifndef SORTTESTHELPER_H #define SORTTESTHELPER_H
#include <iostream> #include <string> #include <ctime> #include <cassert> #include <algorithm> using namespace std;
//辅助排序测试 namespace SortTestHelper {
//生成测试数据（测试用例）,返回一个随机生成的数组： //生成有n个元素的随机数组，每个元素的随机范围为[rangeL,rangeR] int *generateRandomArray(int n, int rangeL, int rangeR) { //默认rangeL要小于等于rangeR assert(rangeL <= rangeR);
int *arr = new int[n];
//对于数组中的每一个元素，将之随机成为rangeL和rangeR之间的随机数 //先设置随机种子：这里将当前的时间作为种子来进行随机数的设置 srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < n; i++) { //rand()函数+百分号+数的范围，即 取中间的一个随机整数，再加上rangeL即可 arr[i] = rand() % (rangeR - rangeL + 1) + rangeL; } return arr; }
//生成一个近乎有序的数组 int *generateNearlyOrderedArray(int n, int swapTimes) { //先生成完全有序的数组 int *arr = new int[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = i; }
//以当前时间为随机种子 srand(time(NULL));
//再随机挑选几对元素进行交换，就是一个近乎有序的数组了 for (int i = 0; i < swapTimes; i++) { int posx = rand() % n; int posy = rand() % n; swap(arr[posx], arr[posy]); }
return arr; }
template<typename T> void printArray(T arr[], int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; }
//经过排序算法排序后，再次确认是否已经完全排序 template<typename T> bool isSorted(T arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { if (arr[i]>arr[i + 1]) { return false; } } return true; }
//衡量一个算法的性能如何，最简单的方式就是看这个算法在特定数据集上的执行时间 //（1）传入排序算法的名字，方便打印输出 //（2）传入排序算法本身，即函数指针 //（3）传入测试用例：数组和元素个数 template<typename T> void testSort(string sortName, void(*sort)(T[], int), T arr[], int n) { //在排序前后分别调用clock()函数 //时间差就是该排序算法执行的时钟周期的个数 clock_t startTime = clock(); sort(arr, n); clock_t endTime = clock();
assert(isSorted(arr, n));
//endTime 减去 startTime 转为double类型，除以 CLOCKS_PER_SEC，其中： // //CLOCKS_PER_SEC 是标准库中定义的一个宏，表示每一秒钟所运行的时钟周期 //的个数，而(endTime-startTime)返回的是运行了几个时钟周期 // //这样，最终的结果就是在这段时间中程序执行了多少秒 cout << sortName << "：" << double(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl; }
//复制数组 int *copyIntArray(int a[], int n) { int *arr = new int[n]; //copy()函数在std中： //第一个参数是原数组的头指针， //第二个参数是原数组的尾指针， //第三个参数是目的数组的头指针 // //注意：copy()函数运行时会报错，需要在： //项目->属性->配置属性->C/C++->预处理器->预处理器定义 //在其中添加：_SCL_SECURE_NO_WARNINGS copy(a, a + n, arr); return arr; }
//判断两个数组是否相同 bool areSameIntArrs(int* arr, int* arr2, int n) { //sort()函数需要include<algorithm> sort(arr, arr + n); sort(arr2, arr2 + n); for (int i = 0; i < n; i++) { if (arr[i] != arr2[i]) { return false; } }
return true; } }
#endif |
HeapSort.h：
#ifndef HEAPSORT_H #define HEAPSORT_H
//索引堆排序：从小到大进行排序（最大堆） template<typename T> void heapSortUsingMaxIndexHeap(T arr[], int n) {
MaxIndexHeap<T> maxIndexHeap = MaxIndexHeap<T>(n);
for (int i = 0; i < n; i++) { maxIndexHeap.insert(i, arr[i]); }
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { arr[i] = maxIndexHeap.extractMax(); } }
//索引堆排序：从小到大进行排序（最小堆） template<typename T> void heapSortUsingMinIndexHeap(T arr[], int n) {
MinIndexHeap<T> minIndexHeap = MinIndexHeap<T>(n);
for (int i = 0; i < n; i++) { minIndexHeap.insert(i, arr[i]); }
for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = minIndexHeap.extractMin(); } }
//********************************************************************************** //关于索引堆的实现（MaxIndexHeap.h 和 MinIndexHeap.h），详见本人博客的分类：C++远征， //里面的 "堆 续5"、"堆 续6"、"堆 续7" 和 "堆 续8" // //本人博客（任选一个）链接： //https ://www.baidu.com/s?ie=UTF-8&wd=siwuxie095 //**********************************************************************************
#endif |
main.cpp：
#include "SortTestHelper.h" #include "MaxIndexHeap.h" #include "MinIndexHeap.h" #include "HeapSort.h"
int main() {
int n = 1000000;
int *arr = SortTestHelper::generateRandomArray(n, 0, n); int *arrx = SortTestHelper::copyIntArray(arr, n);
SortTestHelper::testSort("Heap Sort Using Index-Max-Heap", heapSortUsingMaxIndexHeap, arr, n);
SortTestHelper::testSort("Heap Sort Using Index-Min-Heap", heapSortUsingMaxIndexHeap, arrx, n);
delete []arr; delete []arrx;
system("pause"); return 0; }
//********************************************************************************** //关于索引堆的实现（MaxIndexHeap.h 和 MinIndexHeap.h），详见本人博客的分类：C++远征， //里面的 "堆 续5"、"堆 续6"、"堆 续7" 和 "堆 续8" // //本人博客（任选一个）链接： //https ://www.baidu.com/s?ie=UTF-8&wd=siwuxie095 //********************************************************************************** |
关于索引堆的实现（MaxIndexHeap.h 和 MinIndexHeap.h），详见本人
博客的分类：C++远征，里面的 堆 续5 、 堆 续6 、堆 续7 和 堆 续8
本人博客（任选一个）链接：
https://www.baidu.com/s?ie=UTF-8&wd=siwuxie095
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