feat: add dart code for chapter_heap (#454)

codes/dart/chapter_heap/my_heap.dart

@@ -0,0 +1,152 @@
+/**
+ * File: my_heap.dart
+ * Created Time: 2023-04-09
+ * Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
+ */
+
+import '../utils/print_util.dart';
+
+class MaxHeap {
+  late List<int> _maxHeap;
+
+  /* 构造方法，根据输入列表建堆 */
+  MaxHeap(List<int> nums) {
+    // 将列表元素原封不动添加进堆
+    _maxHeap = nums;
+    // 堆化除叶节点以外的其他所有节点
+    for (int i = _parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
+      _siftDown(i);
+    }
+  }
+
+  /* 获取左子节点索引 */
+  int _left(int i) {
+    return 2 * i + 1;
+  }
+
+  /* 获取右子节点索引 */
+  int _right(int i) {
+    return 2 * i + 2;
+  }
+
+  /* 获取父节点索引 */
+  int _parent(int i) {
+    return (i - 1) ~/ 2; // 向下整除
+  }
+
+  /* 交换元素 */
+  void _swap(int i, int j) {
+    int a = _maxHeap[i];
+    int b = _maxHeap[j];
+    int tem = a;
+    _maxHeap[i] = b;
+    _maxHeap[j] = tem;
+  }
+
+  /* 获取堆大小 */
+  int size() {
+    return _maxHeap.length;
+  }
+
+  /* 判断堆是否为空 */
+  bool isEmpty() {
+    return size() == 0;
+  }
+
+  /* 访问堆顶元素 */
+  int peek() {
+    return _maxHeap[0];
+  }
+
+  /* 元素入堆 */
+  void push(int val) {
+    // 添加节点
+    _maxHeap.add(val);
+    // 从底至顶堆化
+    _siftUp(size() - 1);
+  }
+
+  /* 从节点 i 开始，从底至顶堆化 */
+  void _siftUp(int i) {
+    while (true) {
+      // 获取节点 i 的父节点
+      int p = _parent(i);
+      // 当“越过根节点”或“节点无需修复”时，结束堆化
+      if (p < 0 || _maxHeap[i] <= _maxHeap[p]) {
+        break;
+      }
+      // 交换两节点
+      _swap(i, p);
+      // 循环向上堆化
+      i = p;
+    }
+  }
+
+  /* 元素出堆 */
+  int pop() {
+    // 判空处理
+    if (isEmpty()) throw Exception('堆为空');
+    // 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
+    _swap(0, size() - 1);
+    // 删除节点
+    int val = _maxHeap.removeLast();
+    // 从顶至底堆化
+    _siftDown(0);
+    // 返回堆顶元素
+    return val;
+  }
+
+  /* 从节点 i 开始，从顶至底堆化 */
+  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);
+      int r = _right(i);
+      int ma = i;
+      if (l < size() && _maxHeap[l] > _maxHeap[ma]) ma = l;
+      if (r < size() && _maxHeap[r] > _maxHeap[ma]) ma = r;
+      // 若节点 i 最大或索引 l, r 越界，则无需继续堆化，跳出
+      if (ma == i) break;
+      // 交换两节点
+      _swap(i, ma);
+      // 循环向下堆化
+      i = ma;
+    }
+  }
+
+  /* 打印堆（二叉树） */
+  void print() {
+    printHeap(_maxHeap);
+  }
+}
+
+/* Driver Code */
+void main() {
+  /* 初始化大顶堆 */
+  MaxHeap maxHeap = MaxHeap([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2]);
+  print("\n输入列表并建堆后");
+  maxHeap.print();
+
+  /* 获取堆顶元素 */
+  int peek = maxHeap.peek();
+  print("\n堆顶元素为：$peek");
+
+  /* 元素入堆 */
+  int val = 7;
+  maxHeap.push(val);
+  print("\n元素 $val 入堆后");
+  maxHeap.print();
+
+  /* 堆顶元素出堆 */
+  peek = maxHeap.pop();
+  print("\n堆顶元素 $peek 出堆后");
+  maxHeap.print();
+
+  /* 获取堆大小 */
+  int size = maxHeap.size();
+  print("\n堆元素数量为 $size");
+
+  /* 判断堆是否为空 */
+  bool isEmpty = maxHeap.isEmpty();
+  print("\n堆是否为空 $isEmpty");
+}

codes/dart/utils/print_util.dart

@@ -3,6 +3,7 @@
  * Created Time: 2023-01-23
  * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
  */
+
 import 'dart:io';
 
 import 'list_node.dart';
@@ -25,12 +26,6 @@ void printLinkedList(ListNode? head) {
 
   print(list.join(' -> '));
 }
-/*
-   * Print a binary tree
-   * @param root
-   * @param prev
-   * @param isLeft
-   */
 
 void printTree(TreeNode? root, [Trunk? prev = null, bool isLeft = false]) {
   if (root == null) {
@@ -70,3 +65,10 @@ void showTrunks(Trunk? p) {
   showTrunks(p.prev);
   stdout.write(p.str);
 }
+
+void printHeap(List<int> heap) {
+  print("堆的数组表示：$heap");
+  print("堆的树状表示：");
+  TreeNode? root = listToTree(heap);
+  printTree(root);
+}