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【数据结构与算法】二叉堆

2018年01月17日 ⁄ 综合 ⁄ 共 967字 ⁄ 字号 评论关闭

核心操作是sift_up,和sift_down,其他所有操作都是建立在这两个核心操作的基础上的,事实上所有的堆结构都可以使用这两个操作。

const int maxsize = 10001;
int size = 0;
int min_heap[maxsize];/*0号单元不使用,因为如果使用0单元,则k/2无法找到其父结点*/


void sift_up(int k)//从第k个位置开始,计算能否上升
{
	int tmp = min_heap[k];
	for(; k>1;k=k>>1 )/*如果小于其父亲,退出循环时k位置的值始终已经被保存了副本*/
	{
		if(tmp < min_heap[k>>1])
			min_heap[k] = min_heap[k>>1];
		else break;
	}
	min_heap[k] = tmp;
}


void sift_down(int k)//从第k个位置开始,计算能否下降
{
	int tmp = min_heap[k];
	for(k=k<<1; k<=size; k=k<<1)/*每次优先跳转到左孩子,当前k的父结点k>>1位置的元素始终被保存了副本*/
	{
		if(k+1<=size && min_heap[k+1] < min_heap[k])/*如果右孩子更小*/
			++k;		
		if(tmp > min_heap[k])
			min_heap[k>>1] = min_heap[k];
		else	break;		
	}
	min_heap[k>>1] = tmp;
}


/*增加*/
void push(int x)/*插入元素x*/
{
	min_heap[++size] = x;
	sift_up(size);
}

/*删除*/
/******
按关键字的值来pop的操作在关键一定无重复的时候可以有,
但一旦有重复关键字,那么pop操作是很难正确实现的
*******/

void pop(int k=1)/*弹出位于k位置的元素,1是默认堆顶*/
{
	min_heap[k] = min_heap[size--];/*堆尾元素替换k位置*/
	sift_up(k);
	sift_down(k);
}
int getTop()
{
	int top = min_heap[1];
	pop(1);
	return top;
}
/*修改*/
void update(int k,int x)/*将第k位置的元素的关键字更新为x*/
{
	min_heap[k] = x;
	sift_up(k);
	sift_down(k);
}

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