Gli esercizi
Testi e soluzioni di alcuni esercizi
Algoritmo di ordinamento Heap sort
/*
** heap_sort.c
**
** Codifica in linguaggio C dell'algoritmo Heap Sort
** per l'ordinamento di un array di numeri interi.
**
**
** Pseudo-codifica dell'algoritmo
**
** HeapSort(A, n):
** 1. per i=0, 1, 2, ..., n-1 ripeti:
** 2. Inserisci(A(i), H)
** 3. per i=n-1, n-2, ..., 1, 0 ripeti:
** 4. A(i) = Estrai_Max(H)
** End
**
** Inserisci(H, x)
** 1. sia l l'indice della prima posizione libera in H
** 2. sia H(l) = x
** 3. fintanto che l>1 e H(l/2)<H(l) ripeti:
** 3.1. scambia H(l) e H(l/2)
** 3.2. poni l = l/2
** End
**
** EstraiMax(H)
** 1. max = H(1)
** 2. sia l l'indice dell'ultimo elemento di H
** 3. H(1) = H(l), l = l-1
** 4. i = 1
** 5. fintanto che 2i<=l e H(i) e' minore di almeno uno dei
** suoi figli ripeti:
** 5.1. se H(2i) > H(2i+1) allora scambia H(i) con H(2i)
** e poni i=2i
** 5.2. altrimenti scambia H(i) con H(2i+1) e poni i=2i+1
** 6. restituisci max
** End
**
** Marco Liverani (liverani@mat.uniroma3.it) - Aprile 2001
**
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define MAX 300
/*
* Scambia: scambia il valore delle due variabili.
*/
void scambia(int *x, int *y) {
int z;
z = *x;
*x = *y;
*y = z;
return;
}
/*
* Legge in input il numero n ed n numeri interi
* che memorizza nell'array. Restituisce il numero
* di elementi letti (n).
*/
int leggi_array(int V[]) {
int n, i;
printf("Numero di elementi: ");
scanf("%d", &n);
printf("Inserisci %d numeri: ", n);
for (i=0; i<n; i++)
scanf("%d", &V[i]);
return(n);
}
/*
* Stampa in output l'array.
*/
void stampa_array(int V[], int n) {
int i;
for (i=0; i<n; i++) {
printf("%d ", V[i]);
}
printf("\n");
return;
}
/*
* Inserisci: inserisce l'elemento x nell'heap H.
*/
void Inserisci(int x, int H[]) {
int l;
l = H[0]+1;
H[0] = H[0]+1;
H[l] = x;
while (l>1 && H[l/2]<H[l]) {
scambia(&H[l], &H[l/2]);
l = l/2;
}
return;
}
/*
* EstraiMax: restituisce il massimo elemento
* dell'heap H (la radice) e ricostruisce la
* struttura di heap.
*/
int EstraiMax(int H[]) {
int max, i;
max = H[1];
H[1] = H[H[0]];
H[0] = H[0]-1;
i = 1;
while (2*i<H[0] && (H[i]<H[2*i] || H[i]<H[2*i+1])) {
if (H[2*i] > H[2*i+1]) {
scambia(&H[i], &H[2*i]);
i = 2*i;
} else {
scambia(&H[i], &H[2*i+1]);
i = 2*i+1;
}
}
if (2*i == H[0] && H[i] < H[2*i])
scambia(&H[i], &H[2*i]);
return(max);
}
/*
* HeapSort: ordina l'array A mediante l'algoritmo Heap Sort.
*/
void HeapSort(int A[], int n) {
int i, H[MAX];
H[0] = 0;
for (i=0; i<n; i++)
Inserisci(A[i], H);
for (i=n-1; i>=0; i--)
A[i] = EstraiMax(H);
return;
}
/*
* Funzione principale
*/
int main(void) {
int n, V[MAX];
n = leggi_array(V);
HeapSort(V, n);
stampa_array(V, n);
return(0);
}