rust code for heap sort (#579)

codes/rust/chapter_sorting/heap_sort.rs

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+/*
+ * File: heap_sort.rs
+ * Created Time: 2023-07-04
+ * Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
+ */
+
+include!("../include/include.rs");
+
+/* 堆的长度为 n ，从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
+fn sift_down(nums: &mut [i32], n: usize, mut i: usize) {
+    loop {
+        // 判断节点 i, l, r 中值最大的节点，记为 ma
+        let l = 2 * i + 1;
+        let r = 2 * i + 2;
+        let mut ma = i;
+        if l < n && nums[l] > nums[ma] {
+            ma = l;
+        }
+        if r < n && nums[r] > nums[ma] {
+            ma = r;
+        }
+        // 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无需继续堆化，跳出
+        if ma == i {
+            break;
+        }
+        // 交换两节点
+        let temp = nums[i];
+        nums[i] = nums[ma];
+        nums[ma] = temp;
+        // 循环向下堆化
+        i = ma;
+    }
+}
+
+/* 堆排序 */
+fn heap_sort(nums: &mut [i32]) {
+    // 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
+    for i in (0..=nums.len() / 2 - 1).rev() {
+        sift_down(nums, nums.len(), i);
+    }
+    // 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
+    for i in (1..=nums.len() - 1).rev() {
+        // 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
+        let tmp = nums[0];
+        nums[0] = nums[i];
+        nums[i] = tmp;
+        // 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
+        sift_down(nums, i, 0);
+    }
+}
+
+/* Driver Code */
+fn main() {
+    let mut nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
+    heap_sort(&mut nums);
+    print!("堆排序完成后 nums = ");
+    print_util::print_array(&nums);
+}