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2.5 KiB
Java
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Java
/**
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* File: my_heap.java
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* Created Time: 2023-01-07
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* Author: Krahets (krahets@163.com)
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*/
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package chapter_heap;
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import include.*;
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import java.util.*;
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class MaxHeap {
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private List<Integer> heap;
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public MaxHeap() {
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heap = new ArrayList<>();
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}
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public MaxHeap(List<Integer> nums) {
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// 将元素拷贝至堆中
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heap = new ArrayList<>(nums);
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// 堆化除叶结点外的其他所有结点
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for (int i = parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
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heapify(i);
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}
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}
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/* 获取左子结点 */
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private int left(int i) {
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return 2 * i + 1;
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}
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/* 获取右子结点 */
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private int right(int i) {
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return 2 * i + 2;
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}
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/* 获取父结点 */
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private int parent(int i) {
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return (i - 1) / 2;
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}
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/* 交换元素 */
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private void swap(int i, int j) {
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int tmp = heap.get(i);
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heap.set(i, j);
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heap.set(j, tmp);
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}
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public int size() {
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return heap.size();
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}
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public boolean isEmpty() {
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return size() == 0;
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}
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/* 获取堆顶元素 */
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public int peek() {
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return heap.get(0);
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}
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/* 元素入堆 */
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public void push(int val) {
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heap.add(val);
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// 从底至顶堆化
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int i = size();
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while (true) {
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int p = parent(i);
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if (p < 0 || heap.get(i) > heap.get(p))
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break;
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swap(i, p);
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i = p;
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}
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}
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/* 元素出堆 */
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public int poll() {
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// 判空处理
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if (isEmpty())
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throw new EmptyStackException();
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// 交换根结点与右下角（即最后一个）结点
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swap(0, size() - 1);
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// 删除结点
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int val = heap.remove(size() - 1);
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// 从顶至底堆化
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heapify(0);
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// 返回堆顶元素
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return val;
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}
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/* 从结点 i 开始，从顶至底堆化 */
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private void heapify(int i) {
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while (true) {
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// 判断结点 i, l, r 中的最大结点，记为 ma ；
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int l = left(i), r = right(i), ma = i;
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if (heap.get(l) > heap.get(ma)) ma = l;
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if (heap.get(r) > heap.get(ma)) ma = r;
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// 若结点 i 最大，则无需继续堆化，跳出
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if (ma == i) break;
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// 交换结点 i 与结点 max
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swap(i, ma);
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// 循环向下堆化
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i = ma;
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}
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}
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}
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public class my_heap {
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public static void main(String[] args) {
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}
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}
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