Part Heap : Code Translation into C++ (my_heap.cpp) (#321)

* 增加my_heap.cpp并补充对应的文档

* 修改heap.md

* Update my_heap.cpp

* Update heap.md

* Update my_heap.cpp

* Update my_heap.cpp

* Update heap.md

* Update my_heap.cpp

* Update my_heap.cpp

* Update heap.md

---------

Co-authored-by: Yudong Jin <krahets@163.com>
This commit is contained in:
LoneRanger
2023-02-04 16:33:46 +08:00
committed by GitHub
parent e1abbcbf23
commit 0b16a9f6a9
3 changed files with 92 additions and 98 deletions

View File

@@ -29,11 +29,11 @@ comments: true
<div class="center-table" markdown>
| 方法 | 描述 | 时间复杂度 |
| --------- | -------------------------------------------- | ----------- |
| add() | 元素入堆 | $O(\log n)$ |
| poll() | 堆顶元素出堆 | $O(\log n)$ |
| peek() | 访问堆顶元素(大 / 小顶堆分别为最大 / 小值) | $O(1)$ |
| 方法 | 描述 | 时间复杂度 |
| --------- | ----------------------------------------- | ----------- |
| add() | 元素入堆 | $O(\log n)$ |
| poll() | 堆顶元素出堆 | $O(\log n)$ |
| peek() | 访问堆顶元素(大 / 小顶堆分别为最大 / 小值) | $O(1)$ |
| size() | 获取堆的元素数量 | $O(1)$ |
| isEmpty() | 判断堆是否为空 | $O(1)$ |
@@ -287,8 +287,8 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title="my_heap.cpp"
// 使用 vector 而非数组,这样无需考虑扩容问题
vector<int> maxHeap;
// 使用动态数组,这样无需考虑扩容问题
vector<int> maxHeap;
/* 获取左子结点索引 */
int left(int i) {
@@ -298,11 +298,11 @@ comments: true
/* 获取右子结点索引 */
int right(int i) {
return 2 * i + 2;
}
}
/* 获取父结点索引 */
int parent(int i) {
return (i - 1) / 2; // 向下整
return (i - 1) / 2; // 向下
}
```
@@ -418,7 +418,7 @@ comments: true
```cpp title="my_heap.cpp"
/* 访问堆顶元素 */
int peek() {
return maxHeap.front();
return maxHeap[0];
}
```
@@ -537,19 +537,19 @@ comments: true
// 添加结点
maxHeap.push_back(val);
// 从底至顶堆化
siftUp(size() - 1);
shifUp(size() - 1);
}
/* 从结点 i 开始,从底至顶堆化 */
void siftUp(int i) {
void shifUp(int i) {
while (true) {
// 获取结点 i 的父结点
int p = parent(i);
int p = parent(i);
// 当“越过根结点”或“结点无需修复”时,结束堆化
if (p < 0 || maxHeap[i] <= maxHeap[i])
if (p < 0 || maxHeap[i] <= maxHeap[p])
break;
// 交换两结点
swap(i, p);
swap(maxHeap[i], maxHeap[p]);
// 循环向上堆化
i = p;
}
@@ -731,39 +731,39 @@ comments: true
=== "C++"
```cpp title="my_heap.cpp"
/* 元素出堆 */
int poll() {
// 判空处理
if (isEmpty())
throw out_of_range("堆已空\n");
// 交换根结点与最右叶结点(即交换首元素与尾元素)
swap(0, size() - 1);
// 删除结点
int val = maxHeap.back();
maxHeap.pop_back();
// 从顶至底堆化
siftDown(0);
// 返回堆顶元素
return val;
}
/* 从结点 i 开始,从顶至底堆化 */
void siftDown(int i) {
void shifDown(int i) {
while (true) {
// 判断结点 i, l, r 中值最大的结点,记为 ma
int l = left(i), r = right(i), ma = i;
if (l < size() && maxHeap[l] > maxHeap[ma])
// 若结点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出
if (l < size() && maxHeap[l] > maxHeap[ma])
ma = l;
if (r < size() && maxHeap[r] > maxHeap[ma])
if (r < size() && maxHeap[r] > maxHeap[ma])
ma = r;
// 若结点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出
if (ma == i) break;
// 交换两结点
swap(i, ma);
if (ma == i)
break;
swap(maxHeap[i], maxHeap[ma]);
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
/* 元素出堆 */
void poll() {
// 判空处理
if (empty()) {
cout << "Error:堆为空" << endl;
return;
}
// 交换根结点与最右叶结点(即交换首元素与尾元素)
swap(maxHeap[0], maxHeap[size() - 1]);
// 删除结点
maxHeap.pop_back();
// 从顶至底堆化
shifDown(0);
}
```
=== "Python"
@@ -921,10 +921,9 @@ comments: true
maxHeap = nums;
// 堆化除叶结点以外的其他所有结点
for (int i = parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
siftDown(i);
shifDown(i);
}
}
// Tip: std::make_heap() 函数可以原地建堆。
```
=== "Python"