堆:
大根堆:父节点的值比两个子节点的大
小根堆: 父节点的值比两个子节点的小
数组存储,方便访问子节点和相应父节点,从下标1开始存储到N
对于结点下标k, 父节点下标为k/2,子节点为2k ,2k+1
上浮:
private void swim(int key){
while(key > 1){
if(less(key/2, key)){
exch(key, key/2);
key = key/2;
}
else{
break;
}
}
}
下沉:
private void sink(int k){
while(2*k <= N){
int j = 2 * k;
if(j < N && less(j, j+1)){
j++;
}
if(less(k, j)){
exch(k, j);
k = j;
}
else{
break;
}
}
}
建堆:
新来的元素放到数组末尾,相应元素上浮
public void insert(Key v){
pq[++N] = v;
swim(N);
}
删除最大元素:
输出数组首位,将数组首位与末位元素进行交换后,后来的首位元素下沉
public Key delMax(){
Key max = pq[1];
exch(1, N--);
sink(1);
return max;
}
堆排序:
从一个无序数组,从最后一个有子结点的结点开始到根节点,进行下沉操作,使得成功建堆后,再依次进行删除最大值操作。
/**
*思路一, 两次下沉操作
*/
public void sort(){
for(int k = N/2; k >= 1; k--){
sink(k);
}
while(N > 1){
exch(1, N--);
sink(1);
}
}
/**
*思路二,类似于插入排序,先上浮使得堆有序,再下沉使得整体有序
*/
public void sort(){
for(int k = 1; k <= N; k++){
swim(k);
}
while(N > 1){
exch(1, N--);
sink(1);
}
}