数据结构与算法(5) - 堆

1. 堆

1.1 定义

首先它是一颗完全二叉树,但是每个节点都要满足根节点的值大于子树中所有节点的值,就叫它大顶堆。如果每个节点的值都小于子树中所有节点的值,那么就叫小顶堆

不是完全二叉树就不能是堆。
在这里插入图片描述

1.2 最最最基本的两个操作

up(x)

向上调整节点x到合适的位置。

down(x)

向下调整节点x到合适的位置。

其他的操作都由这两个最最最基本的操作组合完成。

1.3 插入

插到最后,然后up。

size++;
heap[size] = x;
up(size);

1.4 删除最值

删除最值的话,是固定的,每次都删除根节点root。

删除后,用整棵树的最后一个节点来代替它作为根节点,然后down根节点

heap[1] = headp[size];
size--;
down(1)

1.5 删除任意元素

heap[k] = heap[size];
down(k);
up(k);
// 此处虽然down和up都写了,但是实际情况中只会执行一个,1. 该点值大小变  2:变大  3:变小

1.6 建立

方法1:通过不断的插入。 时间复杂度为NlogN。N个节点插入N次,每次logN。
方法2:将所有元素先按顺序存入,先构成一颗完全二叉树。再调整各节点位置。时间复杂度是O(n)

采用方法2的过程如下:
先构造一颗完全二叉树,从最后一个节点的父节点开始,比如先调整87,然后调整30,然后调整83,然后调整43,然后调整66,然后调整79。,就完成了调整。在这里插入图片描述
算法上的简单实现:
从n / 2一直down到根节点 1 即可,n为总的节点数。 n / 2 就是最后一个节点的父节点。


for(int i = n / 2; i; i--){
    
    
	down(i);
}

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转载自blog.csdn.net/u014117943/article/details/113516820
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