标题：C语言库函数scanf（）解读

水墨不写bug 

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 （图片来源于网络）

正文开始：

        Top-K问题是一类问题的统称：

        即根据对象的某一属性，找出这个属性最突出的K个对象，并且通常对象的数量极大。

（一）构造对象

        为演示方便，通过代码生成一个数据量极大的数据对象：生成1w个数据；如果我们将问题抽象化为找出1w个数据中的最大5个数，那么Top-K问题就切实可见了。

        在你的编译器上输入如下代码并运行，你会发现在同目录下多了一个文件："data.txt"

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>void CreateNDate()
{// 造数据int n = 10000;srand(time(0));const char* file = "data.txt";FILE* fin = fopen(file, "w");if (fin == NULL){perror("fopen error");return;}for (size_t i = 0; i < n; ++i){int x = rand() % 1000000;fprintf(fin, "%d\n", x);}fclose(fin);
}

再打开文件，人为的将5个数改写为最大并做好记录。

（二）建堆并解决过程

        打开文件并读入数据，读入并压入k个数据，这时堆内已有k个数据；

        接下来每读入一个数据，就需要堆顶部的数据进行比较；

（找出最大K个数：这种情况需要建立小堆，因为小堆的堆顶数据是这个堆里最小的：最小的数与读入的数进行比较。如果读入的数比较大，就将较小的堆顶交换出去；如果读入的数比较小，就保留堆顶的数据）

（找出最小K个数：这种情况需要建立大堆，因为大堆的堆顶数据是这个堆里最大的：最大的数与读入的数进行比较。如果读入的数比较小，就将较大的堆顶交换出去；如果读入的数比较大，就保留堆顶的数据）

         这样既能利用堆的高效插入和高效删除，又避免了开辟大量的空间来存储变量。

 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>typedef int HPDatatype;typedef struct Heap
{HPDatatype* a;int size;int capacity;
}HP;
void AdgustDown(HPDatatype* a, int n, int parent);//初始化
void HPinit(HP* php);//销毁
void HPDestroy(HP* php);//插入数据
void HPpush(HP* php, HPDatatype x);//删除数据，规定删除堆顶的数据
void HPpop(HP* php);//得到堆顶数据
HPDatatype HPtop(HP* php);//判空
bool HPempty(HP* php);//数据个数
int HPsize(HP* php);//初始化
void HPinit(HP* php)
{assert(php);php->capacity = php->size = 0;//size指向最后一个元素的下一个php->a = NULL;
}//销毁
void HPDestroy(HP* php)
{assert(php);php->capacity = php->size = 0;free(php->a);
}//交换函数
void Swap(HPDatatype* a,HPDatatype* b)
{HPDatatype tem = *a;*a = *b;*b = tem;
}//此处模拟实现小堆,小数上移
//参数：
//要插入的数据和孩子节点的数组下标
void AdgustUp(HPDatatype* a,int child)
{//根据公式，不论是左孩子还是右孩子，都可以计算得到int parent = (child - 1) / 2;while (child > 0){if (a[child] < a[parent]){Swap(&a[child], &a[parent]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}else{break;}}
}//插入数据
void HPpush(HP* php, HPDatatype x)
{assert(php);//如果size == capacity 说明顺序表满了,或者没有一个数据if (php->size == php->capacity){int Newcapacity = php->capacity == 0 ? 4 : php->capacity * 2;HPDatatype* tem = (HPDatatype*)realloc(php->a, sizeof(HPDatatype)*Newcapacity);{if (tem == NULL){perror("realloc fail!");return;}}php->a = tem;php->capacity = Newcapacity;}//开辟好空间后，插入php->a[php->size] = x;php->size++;//向上调整AdgustUp(php->a,php->size-1);
}//向下调整
//参数；
//顺序表，数据总个数，向下调整时目前双亲节点的数组下标
void AdgustDown(HPDatatype* a,int n,int parent)
{int child = parent * 2 + 1;//目前假设左孩子小while (child < n){	//如果右孩子存在，并比左孩子小，选择右孩子if (child + 1 < n && a[child] > a[child + 1]){++child;}//此时孩子表示较小的孩子if (a[child] < a[parent]){Swap(&a[child], &a[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else {break;}}
}//删除数据，规定删除堆顶的数据
void HPpop(HP* php)
{assert(php);Swap(&php->a[0], &php->a[php->size - 1]);--php->size;AdgustDown(php->a,php->size,0);
}//得到堆顶数据
HPDatatype HPtop(HP* php)
{assert(php);return php->a[0];
}//判空
//若为空，返回真，否则返回假
bool HPempty(HP* php)
{assert(php);return php->size == 0;
}//数据个数
int HPsize(HP* php)
{assert(php);return php->size;
}int main()
{//CreateNDate();FILE* fin = fopen("data.txt", "r");if (fin == NULL){perror("fopen error");return;}int comp = 0;HP ph;HPinit(&ph);int k = 0;scanf("%d", &k);//刚开始push k次，建堆for (int i = 0; i < k; i++){fscanf(fin, "%d", &comp);HPpush(&ph, comp);}//开始比较，comp与堆顶数据的大小while (fscanf(fin,"%d",&comp) != EOF){if (ph.a[0] < comp){Swap(&ph.a[0], &comp);AdgustDown(ph.a,ph.size,0);}}for (int i = 0; i < k; i++){printf("%d ", ph.a[i]);}return 0;
}

        （注意：        先调用CreateNDate()函数来创建一个数据文件，标记好最大K个数后再运行上述代码来验证。）

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完~

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