Java利用完全二元樹建立大根堆和小根堆

2022-08-08 22:02:13

大根堆

大根堆：每個結點的值不大於他的父親結點的值

分析如下：

假設對{ 27,15,19,18,28,34,65,49,25,37 }這樣一個集合的資料建立成堆；

程式碼如下：

//建立大根堆
public class TestHeap{
    public int[] array;
    public int usedSize;//當前有效陣列長度
    public TestHeap(){
        this.array = new int[10];
        this.usedSize = 0;
    }
    //初始化陣列
    public void InitArray(int[] arrayClone){
        array = Arrays.copyOf(arrayClone, arrayClone.length);
        usedSize = array.length;
    }
    //建立大根堆
    public void createHeap(){
        for(int parent = (usedSize - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--){
            adjustment(parent, usedSize);
        }
    }
    //調整
    public void adjustment(int parent, int len){
        //左子樹結點下標
        int child = parent * 2 + 1;
        //調整
        while(child < len){
            //先判斷有沒有右孩子，如果右，找出最大值
            if(child + 1 < len && array[child] < array[child + 1]){
                child++;//如果右子樹大，child++就指向他，如果左子樹大，就不用管,直接進行下一步判斷交換
            }
            //若左右子樹的最大值大於父親結點則交換
            if(array[child] > array[parent]){
                swap(array, child, parent);
                parent = child;
                child = parent * 2 + 1;
            } else{
                break;
            }
        }
    }
    //交換
    public void swap(int[] array, int child, int parent){
        int tmp = array[child];
        array[child] = array[parent];
        array[parent] = tmp;
    }
}

小根堆

小根堆：每個結點的值不小於他的父親結點的值

分析與大根堆類似，只是比較出更小的進行替換

程式碼如下：

//建立大根堆
public class TestHeap{
    public int[] array;
    public int usedSize;//當前有效陣列長度
    public TestHeap(){
        this.array = new int[10];
        this.usedSize = 0;
    }
    //初始化陣列
    public void InitArray(int[] arrayClone){
        array = Arrays.copyOf(arrayClone, arrayClone.length);
        usedSize = array.length;
    }
    //建立大根堆
    public void createHeap(){
        for(int parent = (usedSize - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--){
            adjustment(parent, usedSize);
        }
    }
    //調整
    public void adjustment(int parent, int len){
        //左子樹結點下標
        int child = parent * 2 + 1;
        //調整
        while(child < len){
            //先判斷有沒有右孩子，如果右，找出最小值
            if(child + 1 < len && array[child] > array[child + 1]){
                child++;//如果右子樹小，child++就指向他，如果左子樹小，就不用管,直接進行下一步判斷交換
            }
            //若左右子樹的最大值小於父親結點則交換
            if(array[child] < array[parent]){
                swap(array, child, parent);
                parent = child;
                child = parent * 2 + 1;
            } else{
                break;
            }
        }
    }
    //交換
    public void swap(int[] array, int child, int parent){
        int tmp = array[child];
        array[child] = array[parent];
        array[parent] = tmp;
    }
}

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