上一篇介绍了完全二叉树
,今天介绍的堆
就是一颗完全二叉树,但堆
要被放到数组里做实现。
最大堆、最小堆
最小堆(小根堆):所有父结点
都小于
其子结点
的堆。
最大堆(大根堆):所有父结点
都大于
其子结点
的堆。
堆操作
堆
的操作一般有以下基本操作:上浮
(子结点与其父结点互换位置)、下沉
(父结点与其子结点互换位置)、插入
、pop
(删除最大堆
中的最大值
或者最小堆
中的最小值
)等。为了实现这些,需要给结点按顺序定一个下标,并用数组来存放。即:
若某结点的下标为i
, 则其左儿子
的下标为2*i+1
,右儿子
的下标为2*i+2
。
以下是一个小根堆
存放数组示例:
下面介绍两个比较重要的操作——插入
和pop
。
插入
不破坏原堆
的规则的情况下插入一个结点。以上面的小根堆为例,现在尝试插入一个结点"27"
:
pop
pop
操作第一步是把根结点删除,没了根就不能是堆了,于是可以先把最后一个结点
充当根(若是以其他结点补充到根会使还原堆的规则更复杂),接下来要做的就是还原最大堆和最小堆的特性(父子结点关系),以小根堆
为例的流程:
1.删除原有根;2.最后一个结点充当根,值记做M;
3.M与其左右子结点中,若两个子节点都大于M,则完成还原,退出流程;若有子结点大于M,则取
大于M中的左右子节点中最大的一个
与M互换;4.M重复第3步直到完成还原或者M已经是叶节点。
图示(画图软件很费时间,手画吧,字丑了点请见谅):