堆是什么?刚接触到这个概念估计都摸不着头脑,不知道堆是什么样个东西。简单介绍下,
堆数据结构是一种数组对象,它可以被视为一棵完全二叉树结构。
堆结构的二叉树存储有两种情况:
(1).最大堆:每个父节点的都大于孩子节点。
(2).最小堆:每个父节点的都小于孩子节点。
举个例子可能好理解些,看下面:
int a[] = {10,11,13,12,16,18,15,17,14,19};
熟悉了它的结构,给解释下怎么来构建这个堆。
对于他的实现,我们直接可以借用vector作为成员,因为使用到的数组要实现增删查改,增容是肯定会用到的,将传过来的数组全部push_back到vector中去,然后从最后一个非叶子节点开始向下调整,知道最后调整玩根结点,就完成了堆的构成。
那么什么叫做向下调整了?
向下调整就是从第一个非叶子节点作为一颗子树开始调整,将大的数据放大父节点上,依次调整,直至调整到根节点为止
#include<vector> template<classT> classHeap { public: Heap() {} Heap(T*a,size_tsize) { size_tindex=0; while(index<size) { _a.push_back(a[index]); index++; } for(inti=(_a.size()-2)/2;i>=0;i--) _AdjustDown(i); } void_AdjustDown(size_tparent) { size_tchild=2*parent+1; while(child<_a.size()) { //找出孩子中的最大孩子 if(child+1<_a.size()&&_a[child]<_a[child+1]) { ++child; } //把 if(_a[parent]<_a[child]) { swap(_a[parent],_a[child]); parent=child; child=child*2+1; } else { break; } }
下面再重点介绍下pop函数的写法,pop函数就相当于将根节点删除了,我们转换下思路,将根节点和最后一个节点交换,然后就需要写一个向上调整的函数就行了。向上调整的思路:由于交换后根节点变成了最后一个节点的值,比原来根节点的左右小,所以需要用左右节点中的大值将这个小值换下来。
voidpop() { size_tsize=_a.size(); assert(size>0); swap(_a[0],_a[size-1]); _a.pop_back(); size=_a.size(); _AdjustDown(0); } void_AdjustUp(intchild) { intparent=(child-1)/2; while(parent>=0) { //找出孩子中的最大孩子 if(_a[child]>_a[parent]) { swap(_a[child],_a[parent]); child=parent; parent=(child-1)/2; } else { break; } } }
其他函数:
voidpush(constT&x) { _a.push_back(x); _AdjustUp(_a.size()-1); } size_ttop() { assert(!_a.empty()); return_a[0]; } boolempty() { return_a.size()==0; } size_tSize() { return_a.size(); } voidPrint() { for(inti=0;i<_a.size();i++) { cout<<_a[i]<<""; } cout<<endl; }