개념과 힙의 특성을 잘 알고
2. 다음 인터페이스의 힙을 달성하기 :
typedef int HPDataType;
typedef struct Heap
{
HPDataType* _array;
int _capacity;
int _size;
}Heap;
// 用数组初始化堆
void InitHeap(Heap* hp, HPDataType* array, int size);
// 初始化一个空堆
void InitEmptyHeap(Heap* hp, int capacity);
// 在堆中插入值为data的元素
void InsertHeap(Heap* hp, HPDataType data);
// 删除堆顶元素
void EraseHeap(Heap* hp);
// 获取堆中有效元素个数
int HeapSize(Heap* hp);
// 检测堆是否为空堆
int HeapEmpty(Heap* hp);
// 获取堆顶元素
HPDataType HeapTop(Heap* hp);
// 销毁堆
void DestroyHeap(Heap* hp);
- 개념과 힙의 특성을 잘 알고
= K 설정 키가 있으면 {K0, K1, K2는 , ..., KN-1} 는 모두 1 차원 배열에 저장되며 저장된 이진수 시퀀스에 따른 소자 만족이다 KI <= k2i + 1 기 <= k2i + 2 (KI > = k2i + 2 및 KI> = k2i + 2) = 0, 1, 2, ..., 작은 스택 (또는 더미)라고한다. 루트 노드는 최대 힙 최대 힙 호출 또는 대형 루트, 루트 또는 작은 힙라는 루트 작은 최소 힙 힙 스택.
힙 자연 :
- 스택의 특별한 형태를 순차적으로 저장되고
- 스택은 노드 값보다 크거나 그 부모 노드보다 작지 항상;
- 힙 항상 완전 이진 트리
- 다음 인터페이스의 힙을 달성 :
직접 코드에 대한
요약을 해석 코멘트
Heap.h
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<malloc.h>
typedef int HPDataType;
typedef struct Heap
{
HPDataType* _array;
int _size;
int _capacity;
}Heap, *pHeap;
// 用数组初始化堆
void InitHeap(Heap* hp, HPDataType* array, int size);
// 初始化一个空堆
void InitEmptyHeap(Heap* hp, int capacity);
// 在堆中插入值为data的元素
void InsertHeap(Heap* hp, HPDataType data);
// 删除堆顶元素
void EraseHeap(Heap* hp);
// 获取堆中有效元素个数
int HeapSize(Heap* hp);
// 检测堆是否为空堆
int HeapEmpty(Heap* hp);
// 获取堆顶元素
HPDataType HeapTop(Heap* hp);
// 销毁堆
void DestroyHeap(Heap* hp);
Heap.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Heap.h"
//建大堆
void Swap(HPDataType* pleft, HPDataType* pright)
{
HPDataType tmp = *pleft;
*pleft = *pright;
*pright = tmp;
}
void adjustDown(HPDataType* array, int size, int parent)//向下调整将所传节点(这次传的是根节点)排到相应位置
{
// 默认让child标记parent的左孩子,因为:完全二叉树某个节点如果只有一个孩子,该孩子一定是其双亲的左孩子
int child = 2 * parent + 1;
while (child < size)
{
//if (child + 1 < size && array[child + 1] < array[child])
if (child + 1 < size && array[child + 1] > array[child])//建大堆向下调整时找两个孩子中较大的,小堆找较小的(牢记呀兄dei)
{
child += 1;
}
if (array[child] > array[parent])
{
Swap(&array[child], &array[parent]);
parent = child;//parent 这一次是要调整根节点,根节点从上往下依次走,再去和下一个子节点进行比较进而判断是否调整
child = parent * 2 + 1;
}
else
return;
}
}
void adjustUp(HPDataType* array, int size, int child)
{
int parent = (child - 1) / 2;
//对比向下调整,不需要判断寻找较小的节点,因为根节点唯一
while (child)
{
if (child < size && array[child] > array[parent])//注意:向上调整时child不需要和他的兄弟节点来比较
//重要:向上调整时,建大堆,child比parent根节点大的的话,向上调整交换,
//反之,建小堆的话,child比parent根节点小的的话,向上调整交换
{
Swap(&array[child], &array[parent]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
return;
}
}
void checkCapacity(pHeap hp)
{
assert(hp);
if (hp->_size == hp->_capacity)
{
int newcapacity = hp->_capacity * 2;
// 申请新空间
HPDataType* ptmp = (HPDataType*)malloc(sizeof(HPDataType)* newcapacity);
if (NULL == ptmp)
{
assert(0);
return;
}
// 拷贝元素
for (int i = 0; i < hp->_size; ++i)
ptmp[i] = hp->_array[i];
// 释放旧空间
free(hp->_array);
hp->_array = ptmp;
hp->_capacity = newcapacity;
}
}
// 用数组初始化堆
void InitHeap(Heap* hp, HPDataType* array, int size)//是要把array数组(大小是size)放进堆hp中使其初始化
//用数组初始化堆,传的是数组的大小size
{
assert(hp);
hp->_array = (HPDataType*)malloc(sizeof(HPDataType)* size);//牢记,初始化需要给堆里面的数组malloc
if (NULL == hp->_array)
{
assert(0);
return;
}
hp->_capacity = size;//数组直接就放满了
//需不需要循环?需要的
for (int i = 0; i < size; ++i)
{
hp->_array[i] = array[i];
}
hp->_size = size;//数组直接就放满了
//调整为堆
int root = (size - 2) >> 1;// 找完全二叉数中倒数第一个非叶子节点
for (; root >= 0; --root)
{
adjustDown(hp->_array, hp->_size, root);//这里是向下调整
}
}
// 初始化一个空堆
void InitEmptyHeap(Heap* hp, int capacity)//初始化空堆,传的是capacity,并不是size
{
assert(hp);
hp->_array = (HPDataType*)malloc(sizeof(HPDataType)* capacity);//只要初始化就需要开辟空间malloc
if (NULL == hp->_array)
{
assert(0);
return;
}
hp->_capacity = capacity;
hp->_size = 0;
}
// 在堆中插入值为data的元素
void InsertHeap(Heap* hp, HPDataType data)
{
assert(hp);
checkCapacity(hp);
hp->_array[hp->_size] = data;
hp->_size++;
adjustUp(hp->_array, hp->_size, hp->_size - 1);//什么时候向上调整,什么时候向下,向上向下的区别
//size是堆的大小,size-1是要调整的元素下标(这里是最后一个)
}
// 删除堆顶元素
void EraseHeap(Heap* hp)//为什么不直接删除最后一个元素?只能删除堆顶元素
{
assert(hp);
if (NULL == hp->_array)
return;
Swap(&hp->_array[0], &hp->_array[hp->_size - 1]);//交换堆顶元素和堆末尾元素
hp->_size--;//size往前走一个
adjustDown(hp->_array, hp->_size, 0);//再将堆顶放的交换过去的堆末尾元素向下调整到对应位置
}
// 获取堆中有效元素个数
int HeapSize(Heap* hp)
{
assert(hp);
return hp->_size;
}
// 检测堆是否为空堆
int HeapEmpty(Heap* hp)
{
assert(hp);
//return NULL == hp->_array;
return 0 == hp->_size;//牢记:注意这两个的区别
//这里判空用size
}
// 获取堆顶元素
HPDataType HeapTop(Heap* hp)
{
assert(hp);
return hp->_array[0];
}
// 销毁堆
void DestroyHeap(Heap* hp)
{
assert(hp);
if (hp->_array)
{
free(hp ->_array);
hp->_capacity = 0;
hp->_size = 0; //是需要的,不能忘
}
}
void TestHeap1()
{
Heap hp;
int array[] = { 2, 3, 8, 0, 9, 1, 7, 4, 6, 5 };
InitHeap(&hp, array, sizeof(array) / sizeof(array[0]));
printf("%d\n", HeapSize(&hp));
printf("%d\n", HeapTop(&hp));
EraseHeap(&hp);
printf("%d\n", HeapTop(&hp));
InsertHeap(&hp, 0);
printf("%d\n", HeapTop(&hp));
DestroyHeap(&hp);
}
int main()
{
TestHeap1();
system("pause");
return 0;
}