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2023-04-23 03:03:12 +08:00
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@@ -10,57 +10,48 @@ using NUnit.Framework;
namespace hello_algo.chapter_heap;
/* 大顶堆 */
class MaxHeap
{
class MaxHeap {
// 使用列表而非数组,这样无需考虑扩容问题
private readonly List<int> maxHeap;
/* 构造函数,建立空堆 */
public MaxHeap()
{
public MaxHeap() {
maxHeap = new List<int>();
}
/* 构造函数,根据输入列表建堆 */
public MaxHeap(IEnumerable<int> nums)
{
public MaxHeap(IEnumerable<int> nums) {
// 将列表元素原封不动添加进堆
maxHeap = new List<int>(nums);
// 堆化除叶节点以外的其他所有节点
var size = parent(this.size() - 1);
for (int i = size; i >= 0; i--)
{
for (int i = size; i >= 0; i--) {
siftDown(i);
}
}
/* 获取左子节点索引 */
int left(int i)
{
int left(int i) {
return 2 * i + 1;
}
/* 获取右子节点索引 */
int right(int i)
{
int right(int i) {
return 2 * i + 2;
}
/* 获取父节点索引 */
int parent(int i)
{
int parent(int i) {
return (i - 1) / 2; // 向下整除
}
/* 访问堆顶元素 */
public int peek()
{
public int peek() {
return maxHeap[0];
}
/* 元素入堆 */
public void push(int val)
{
public void push(int val) {
// 添加节点
maxHeap.Add(val);
// 从底至顶堆化
@@ -68,22 +59,18 @@ class MaxHeap
}
/* 获取堆大小 */
public int size()
{
public int size() {
return maxHeap.Count;
}
/* 判断堆是否为空 */
public bool isEmpty()
{
public bool isEmpty() {
return size() == 0;
}
/* 从节点 i 开始,从底至顶堆化 */
void siftUp(int i)
{
while (true)
{
void siftUp(int i) {
while (true) {
// 获取节点 i 的父节点
int p = parent(i);
// 若“越过根节点”或“节点无需修复”,则结束堆化
@@ -97,8 +84,7 @@ class MaxHeap
}
/* 元素出堆 */
public int pop()
{
public int pop() {
// 判空处理
if (isEmpty())
throw new IndexOutOfRangeException();
@@ -114,10 +100,8 @@ class MaxHeap
}
/* 从节点 i 开始,从顶至底堆化 */
void siftDown(int i)
{
while (true)
{
void siftDown(int i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点,记为 ma
int l = left(i), r = right(i), ma = i;
if (l < size() && maxHeap[l] > maxHeap[ma])
@@ -134,24 +118,20 @@ class MaxHeap
}
/* 交换元素 */
void swap(int i, int p)
{
void swap(int i, int p) {
(maxHeap[i], maxHeap[p]) = (maxHeap[p], maxHeap[i]);
}
/* 打印堆(二叉树) */
public void print()
{
public void print() {
var queue = new Queue<int>(maxHeap);
PrintUtil.PrintHeap(queue);
}
}
public class my_heap
{
public class my_heap {
[Test]
public void Test()
{
public void Test() {
/* 初始化大顶堆 */
MaxHeap maxHeap = new MaxHeap(new int[] { 9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2 });
Console.WriteLine("\n输入列表并建堆后");