[c언어] 힙 정렬 알고리즘

26 Dec 2023

c언어

힙 정렬은 힙(Heap) 자료구조를 이용하여 정렬을 수행하는 알고리즘입니다. 이 알고리즘은 전통적인 비교 기반 정렬 알고리즘 중 하나로, 원소들을 힙에 삽입한 후 최솟값 또는 최댓값을 반복하여 추출하여 정렬합니다.

1. 힙 정렬 개요

힙 정렬의 주요 특징은 다음과 같습니다:

시간 복잡도: O(n log n)
공간 복잡도: O(1) –> 제자리 정렬(in-place sorting)
불안정 정렬(Unstable sort)

2. C언어로 표준 힙 정렬 구현

아래는 C언어로 표준 힙 정렬을 구현한 예시 코드입니다.

#include <stdio.h>

void heapify(int arr[], int n, int i) {
    int largest = i;
    int l = 2 * i + 1;
    int r = 2 * i + 2;

    if (l < n && arr[l] > arr[largest])
        largest = l;

    if (r < n && arr[r] > arr[largest])
        largest = r;

    if (largest != i) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[largest];
        arr[largest] = temp;
        heapify(arr, n, largest);
    }
}

void heapSort(int arr[], int n) {
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)
        heapify(arr, n, i);

    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        int temp = arr[0];
        arr[0] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        heapify(arr, i, 0);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    heapSort(arr, n);

    printf("정렬된 배열: \n");
    for (int i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

위 코드는 입력으로 주어진 배열을 힙 정렬하여 정렬된 결과를 출력합니다.

3. 마무리

힙 정렬은 효율적이고 안정성을 보장하는 정렬 알고리즘으로, 대용량 데이터 정렬에 적합합니다. C언어를 통해 표준 힙 정렬을 구현함으로써 정렬 알고리즘의 원리를 이해하는데 도움이 될 것입니다.

참고 문헌:

Introduction to Algorithms, Thomas H. Cormen et al.
GeeksforGeeks. “Heap Sort.” https://www.geeksforgeeks.org/heap-sort/