堆的插入和删除

Posted 2022-12-15 Ztlinkli

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例如：第一章 Python 机器学习入门之pandas的使用

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• 文章目录

  • 一、堆的概念及结构

    二、堆的实现

    1.堆向下调整算法

    2.向上调整

  • 3.push的实现

• 总结

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、堆的概念及结构

如果有一个关键码的集合 K = k0 ， k1 ， k2 ， … ， kn-1 ，把它的所有元素按完全二叉树的顺序存储方式存储 在一个一维数组中，并满足： Ki <= K2 i+1 且 Ki<= K2 i+2 (Ki >= K2 i+1 且 Ki >= K2 i+2) i = 0 ， 1 ， 2… ，则称为 小堆 ( 或大堆 ) 。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。

二、堆的实现

堆的实现大致上可以分为两类，及向下调整O(N)和向上调整 O(logN*N)

1.堆向下调整算法

void AdjustDown(int* a, int n, int parent)

    int child = parent * 2 + 1;
    while (child < n)
    
        // 选出左右孩子中小的那一个
        if (child + 1 < n && a[child + 1] < a[child])
        
            ++child;
        

        // 如果小的孩子小于父亲，则交换，并继续向下调整
        if (a[child] < a[parent])
        
            Swap(&a[child], &a[parent]);
            parent = child;
            child = parent * 2 + 1;
        
        else
        
            break;
        
    

2.向上调整

void AdjustUp(int* a, int child)

	assert(a);
	int father = (child-1)/2;
	while (child > 0)
	
		if (a[child] < a[father])
		
			Swap(&a[child], &a[father]);
			child = father;
			father = (child - 1) / 2;
		
		else
		
			break;
		
	

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3.push和pop的实现

void HeapPush(HP* hp, HPDataType x)

	assert(hp);
	if (hp->size >= hp->capacity )
	
		size_t newCapacity = hp->capacity == 0 ? 4 : 2 * hp->capacity;
		HPDataType* new = (HPDataType *)realloc(hp->a,newCapacity * sizeof(HPDataType));
		if (new == NULL)
		
			printf("relloc fail\\n");
			exit(-1);
		
		hp->a = new;
		hp->capacity = newCapacity;
	
	hp->a[hp->size] = x;
	hp->size++;
	AdjustUp(hp->a,hp->size-1);

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void HeapPop(HP* hp)

	assert(hp);
	assert(!HeapEmpty(hp));
	Swap(&hp->a[0],&hp->a[hp->size-1]);
	hp->size--;
	AdjustDown(hp->a,hp->size, 0);