mirror of
				https://github.com/krahets/hello-algo.git
				synced 2025-11-04 06:07:20 +08:00 
			
		
		
		
	docs(heap): add go codes
This commit is contained in:
		@ -4,10 +4,25 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
package chapter_heap
 | 
					package chapter_heap
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
// intHeap 是一个由整数组成的堆
 | 
					// Go 语言中可以通过实现 heap.Interface 来构建整数大顶堆
 | 
				
			||||||
// 通过实现 heap.Interface 来构建堆
 | 
					// 实现 heap.Interface 需要同时实现 sort.Interface
 | 
				
			||||||
type intHeap []any
 | 
					type intHeap []any
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					// Push heap.Interface 的方法,实现推入元素到堆
 | 
				
			||||||
 | 
					func (h *intHeap) Push(x any) {
 | 
				
			||||||
 | 
						// Push 和 Pop 使用 pointer receiver 作为参数
 | 
				
			||||||
 | 
						// 因为它们不仅会对切片的内容进行调整,还会修改切片的长度。
 | 
				
			||||||
 | 
						*h = append(*h, x.(int))
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					// Pop heap.Interface 的方法,实现弹出堆顶元素
 | 
				
			||||||
 | 
					func (h *intHeap) Pop() any {
 | 
				
			||||||
 | 
						// 待出堆元素存放在最后
 | 
				
			||||||
 | 
						last := (*h)[len(*h)-1]
 | 
				
			||||||
 | 
						*h = (*h)[:len(*h)-1]
 | 
				
			||||||
 | 
						return last
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
// Len sort.Interface 的方法
 | 
					// Len sort.Interface 的方法
 | 
				
			||||||
func (h *intHeap) Len() int {
 | 
					func (h *intHeap) Len() int {
 | 
				
			||||||
	return len(*h)
 | 
						return len(*h)
 | 
				
			||||||
@ -24,23 +39,7 @@ func (h *intHeap) Swap(i, j int) {
 | 
				
			|||||||
	(*h)[i], (*h)[j] = (*h)[j], (*h)[i]
 | 
						(*h)[i], (*h)[j] = (*h)[j], (*h)[i]
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
// Push heap.Interface 的方法
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
func (h *intHeap) Push(x any) {
 | 
					 | 
				
			||||||
	// Push 和 Pop 使用 pointer receiver 作为参数
 | 
					 | 
				
			||||||
	// 因为它们不仅会对切片的内容进行调整,还会修改切片的长度。
 | 
					 | 
				
			||||||
	*h = append(*h, x.(int))
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
// Top 获取堆顶元素
 | 
					// Top 获取堆顶元素
 | 
				
			||||||
func (h *intHeap) Top() any {
 | 
					func (h *intHeap) Top() any {
 | 
				
			||||||
	return (*h)[0]
 | 
						return (*h)[0]
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
// Pop heap.Interface 的方法,实现弹出堆顶元素
 | 
					 | 
				
			||||||
func (h *intHeap) Pop() any {
 | 
					 | 
				
			||||||
	// 待出堆元素存放在最后
 | 
					 | 
				
			||||||
	last := (*h)[len(*h)-1]
 | 
					 | 
				
			||||||
	*h = (*h)[:len(*h)-1]
 | 
					 | 
				
			||||||
	return last
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
				
			|||||||
@ -77,6 +77,22 @@ func (h *maxHeap) push(val any) {
 | 
				
			|||||||
	h.siftUp(len(h.data) - 1)
 | 
						h.siftUp(len(h.data) - 1)
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					/* 从结点 i 开始,从底至顶堆化 */
 | 
				
			||||||
 | 
					func (h *maxHeap) siftUp(i int) {
 | 
				
			||||||
 | 
						for true {
 | 
				
			||||||
 | 
							// 获取结点 i 的父结点
 | 
				
			||||||
 | 
							p := h.parent(i)
 | 
				
			||||||
 | 
							// 当“越过根结点”或“结点无需修复”时,结束堆化
 | 
				
			||||||
 | 
							if p < 0 || h.data[i].(int) <= h.data[p].(int) {
 | 
				
			||||||
 | 
								break
 | 
				
			||||||
 | 
							}
 | 
				
			||||||
 | 
							// 交换两结点
 | 
				
			||||||
 | 
							h.swap(i, p)
 | 
				
			||||||
 | 
							// 循环向上堆化
 | 
				
			||||||
 | 
							i = p
 | 
				
			||||||
 | 
						}
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
/* 元素出堆 */
 | 
					/* 元素出堆 */
 | 
				
			||||||
func (h *maxHeap) poll() any {
 | 
					func (h *maxHeap) poll() any {
 | 
				
			||||||
	// 判空处理
 | 
						// 判空处理
 | 
				
			||||||
@ -117,22 +133,6 @@ func (h *maxHeap) siftDown(i int) {
 | 
				
			|||||||
	}
 | 
						}
 | 
				
			||||||
}
 | 
					}
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
/* 从结点 i 开始,从底至顶堆化 */
 | 
					 | 
				
			||||||
func (h *maxHeap) siftUp(i int) {
 | 
					 | 
				
			||||||
	for true {
 | 
					 | 
				
			||||||
		// 获取结点 i 的父结点
 | 
					 | 
				
			||||||
		p := h.parent(i)
 | 
					 | 
				
			||||||
		// 当“越过根结点”或“结点无需修复”时,结束堆化
 | 
					 | 
				
			||||||
		if p < 0 || h.data[i].(int) <= h.data[p].(int) {
 | 
					 | 
				
			||||||
			break
 | 
					 | 
				
			||||||
		}
 | 
					 | 
				
			||||||
		// 交换两结点
 | 
					 | 
				
			||||||
		h.swap(i, p)
 | 
					 | 
				
			||||||
		// 循环向上堆化
 | 
					 | 
				
			||||||
		i = p
 | 
					 | 
				
			||||||
	}
 | 
					 | 
				
			||||||
}
 | 
					 | 
				
			||||||
 | 
					 | 
				
			||||||
/* 打印堆(二叉树) */
 | 
					/* 打印堆(二叉树) */
 | 
				
			||||||
func (h *maxHeap) print() {
 | 
					func (h *maxHeap) print() {
 | 
				
			||||||
	PrintHeap(h.data)
 | 
						PrintHeap(h.data)
 | 
				
			||||||
 | 
				
			|||||||
@ -97,7 +97,45 @@ comments: true
 | 
				
			|||||||
=== "Go"
 | 
					=== "Go"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```go title="heap.go"
 | 
					    ```go title="heap.go"
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Go 语言中可以通过实现 heap.Interface 来构建整数大顶堆
 | 
				
			||||||
 | 
					    // 实现 heap.Interface 需要同时实现 sort.Interface
 | 
				
			||||||
 | 
					    type intHeap []any
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Push heap.Interface 的方法,实现推入元素到堆
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *intHeap) Push(x any) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // Push 和 Pop 使用 pointer receiver 作为参数
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 因为它们不仅会对切片的内容进行调整,还会修改切片的长度。
 | 
				
			||||||
 | 
					        *h = append(*h, x.(int))
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Pop heap.Interface 的方法,实现弹出堆顶元素
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *intHeap) Pop() any {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 待出堆元素存放在最后
 | 
				
			||||||
 | 
					        last := (*h)[len(*h)-1]
 | 
				
			||||||
 | 
					        *h = (*h)[:len(*h)-1]
 | 
				
			||||||
 | 
					        return last
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Len sort.Interface 的方法
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *intHeap) Len() int {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return len(*h)
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Less sort.Interface 的方法
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *intHeap) Less(i, j int) bool {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 如果实现小顶堆,则需要调整为小于号
 | 
				
			||||||
 | 
					        return (*h)[i].(int) > (*h)[j].(int)
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Swap sort.Interface 的方法
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *intHeap) Swap(i, j int) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        (*h)[i], (*h)[j] = (*h)[j], (*h)[i]
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    // Top 获取堆顶元素
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *intHeap) Top() any {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return (*h)[0]
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
    ```
 | 
					    ```
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
=== "JavaScript"
 | 
					=== "JavaScript"
 | 
				
			||||||
@ -188,7 +226,33 @@ comments: true
 | 
				
			|||||||
=== "Go"
 | 
					=== "Go"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```go title="my_heap.go"
 | 
					    ```go title="my_heap.go"
 | 
				
			||||||
 | 
					    type maxHeap struct {
 | 
				
			||||||
 | 
						    // 使用切片而非数组,这样无需考虑扩容问题
 | 
				
			||||||
 | 
					        data []any
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 构造函数,建立空堆 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func newHeap() *maxHeap {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return &maxHeap{
 | 
				
			||||||
 | 
					            data: make([]any, 0),
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 获取左子结点索引 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) left(i int) int {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return 2*i + 1
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 获取右子结点索引 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) right(i int) int {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return 2*i + 2
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 获取父结点索引 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) parent(i int) int {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 向下整除
 | 
				
			||||||
 | 
					        return (i - 1) / 2
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
    ```
 | 
					    ```
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
=== "JavaScript"
 | 
					=== "JavaScript"
 | 
				
			||||||
@ -249,6 +313,10 @@ comments: true
 | 
				
			|||||||
=== "Go"
 | 
					=== "Go"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```go title="my_heap.go"
 | 
					    ```go title="my_heap.go"
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 访问堆顶元素 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) peek() any {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return h.data[0]
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```
 | 
					    ```
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
@ -350,7 +418,29 @@ comments: true
 | 
				
			|||||||
=== "Go"
 | 
					=== "Go"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```go title="my_heap.go"
 | 
					    ```go title="my_heap.go"
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 元素入堆 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) push(val any) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 添加结点
 | 
				
			||||||
 | 
					        h.data = append(h.data, val)
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 从底至顶堆化
 | 
				
			||||||
 | 
					        h.siftUp(len(h.data) - 1)
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 从结点 i 开始,从底至顶堆化 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) siftUp(i int) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        for true {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 获取结点 i 的父结点
 | 
				
			||||||
 | 
					            p := h.parent(i)
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 当“越过根结点”或“结点无需修复”时,结束堆化
 | 
				
			||||||
 | 
					            if p < 0 || h.data[i].(int) <= h.data[p].(int) {
 | 
				
			||||||
 | 
					                break
 | 
				
			||||||
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 交换两结点
 | 
				
			||||||
 | 
					            h.swap(i, p)
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 循环向上堆化
 | 
				
			||||||
 | 
					            i = p
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
    ```
 | 
					    ```
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
=== "JavaScript"
 | 
					=== "JavaScript"
 | 
				
			||||||
@ -477,7 +567,45 @@ comments: true
 | 
				
			|||||||
=== "Go"
 | 
					=== "Go"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```go title="my_heap.go"
 | 
					    ```go title="my_heap.go"
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 元素出堆 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) poll() any {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 判空处理
 | 
				
			||||||
 | 
					        if h.isEmpty() {
 | 
				
			||||||
 | 
					            fmt.Println("error")
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 交换根结点与最右叶结点(即交换首元素与尾元素)
 | 
				
			||||||
 | 
					        h.swap(0, h.size()-1)
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 删除结点
 | 
				
			||||||
 | 
					        val := h.data[len(h.data)-1]
 | 
				
			||||||
 | 
					        h.data = h.data[:len(h.data)-1]
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 从顶至底堆化
 | 
				
			||||||
 | 
					        h.siftDown(0)
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 返回堆顶元素
 | 
				
			||||||
 | 
					        return val
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 从结点 i 开始,从顶至底堆化 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func (h *maxHeap) siftDown(i int) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        for true {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 判断结点 i, l, r 中值最大的结点,记为 max
 | 
				
			||||||
 | 
					            l, r, max := h.left(i), h.right(i), i
 | 
				
			||||||
 | 
					            if l < h.size() && h.data[l].(int) > h.data[max].(int) {
 | 
				
			||||||
 | 
					                max = l
 | 
				
			||||||
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					            if r < h.size() && h.data[r].(int) > h.data[max].(int) {
 | 
				
			||||||
 | 
					                max = r
 | 
				
			||||||
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 若结点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出
 | 
				
			||||||
 | 
					            if max == i {
 | 
				
			||||||
 | 
					                break
 | 
				
			||||||
 | 
					            }
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 交换两结点
 | 
				
			||||||
 | 
					            h.swap(i, max)
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 循环向下堆化
 | 
				
			||||||
 | 
					            i = max
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
    ```
 | 
					    ```
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
=== "JavaScript"
 | 
					=== "JavaScript"
 | 
				
			||||||
@ -545,7 +673,16 @@ comments: true
 | 
				
			|||||||
=== "Go"
 | 
					=== "Go"
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
    ```go title="my_heap.go"
 | 
					    ```go title="my_heap.go"
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 构造函数,根据切片建堆 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    func newMaxHeap(nums []any) *maxHeap {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 所有元素入堆
 | 
				
			||||||
 | 
					        h := &maxHeap{data: nums}
 | 
				
			||||||
 | 
					        for i := len(h.data) - 1; i >= 0; i-- {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 堆化除叶结点以外的其他所有结点
 | 
				
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					            h.siftDown(i)
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					        }
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					        return h
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					    }
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=== "JavaScript"
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					=== "JavaScript"
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