9.24 设计一个没有扩容负担的堆结构

【题目】：

　　堆结构一般是使用固定长度的数组结构来实现的。这样的实现虽然足够经典，但存在扩容的负担，比如不断向堆中增加元素，使得固定数组快耗尽时，就不得不申请一个更大的固定数组，然后把原来数组中的对象复制到新的数组里完成堆的扩容，所以，如果扩容时堆中的元素个数为N，那么扩容行为的时间复杂度为O(N)。请设计一种没有扩容负担的堆结构，即在任何时刻有关堆的操作时间复杂度都不超过O(logN)

【要求】：

　　1、没有扩容的负担

　　2、可以生成小根堆，也可以生成大根堆

　　3、包含getHead方法，返回当前堆顶的值

　　4、包含getSize方法，返回当前堆的大小

　　5、包含add(x)方法，即向堆中新加元素x，操作后依然是小根堆/大根堆

　　6、包含popHead方法，即删除并返回堆顶的值，操作后依然是小根堆/大根堆

　　7、如果堆中的节点个数为N，那么各个方法的时间复杂度为：

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　　　　getHead ： O(1)

　　　　getSize ： O(1)

　　　　add ： O(logN)

　　　　popHead ： O(logN)

题目来源：左程云老师《程序员代码面试指南》