木材板材网站制作方案,创意设计产业包括哪些,网站开发必备人员,宜昌市工程造价信息网数据结构 | 堆【图解】 文章目录 数据结构 | 堆【图解】堆的概念及结构堆的实现堆的初始化堆的插入【重点】堆的删除【重点】取堆顶的数据堆的数据个数堆的判空堆的销毁 全部代码 堆的概念及结构 堆#xff08;heap#xff09;#xff1a; 一种有特殊用途的数据结构——用来…数据结构 | 堆【图解】 文章目录 数据结构 | 堆【图解】堆的概念及结构堆的实现堆的初始化堆的插入【重点】堆的删除【重点】取堆顶的数据堆的数据个数堆的判空堆的销毁 全部代码 堆的概念及结构 堆heap 一种有特殊用途的数据结构——用来在一组变化频繁发生增删查改的频率较高的数据集中查找最值。 堆在物理层面上表现为一组连续的数组区间long[] array 将整个数组看作是堆。 堆在逻辑结构上一般被视为是一颗完全二叉树。 满足任意结点的值都大于其子树中结点的值叫做大堆或者大根堆或者最大堆反之则是小堆或者小根堆或者最小堆。当一个堆为大堆时它的每一棵子树都是大堆。 堆一般是数组数据看做一颗完全二叉树 小堆要求任意一个父亲孩子大堆要求任意一个父亲孩子 这里是没有中堆的 堆的实现 Heap.h 需要实现堆的函数 #pragma once#includestdio.h #includestdlib.h #includeassert.h #includestdbool.htypedef int HPDataType;typedef struct Heap {HPDataType* a;int size;int capacity; }Heap;// 堆的构建 void HeapInit(Heap* hp); // 堆的插入 void HeapPush(Heap* hp, HPDataType x); // 堆的删除 void HeapPop(Heap* hp); // 取堆顶的数据 HPDataType HeapTop(Heap* hp); // 堆的数据个数 int HeapSize(Heap* hp); // 堆的判空 bool HeapEmpty(Heap* hp); // 堆的销毁 void HeapDestory(Heap* hp);接下来我们就开始实现堆~~ 堆的初始化 这里直接初始化不多介绍 void HeapInit(Heap* hp) {assert(hp);hp-a NULL;hp-capacity hp-size 0; }堆的插入【重点】 检查空间是否满了满了就扩容然后将值插入到最后最后向上调整 向上调整算法依次pk 这里的size是size-1而不是size因为是放完数据后size了一下然后要取size-1的位置如果孩子节点小于父亲节点就交换然后再将父亲节点给了孩子节点再进行(-1)/2如果大于等于父亲就跳出循环跳出的条件是child 0这里的向上时间复杂度是O(logN) //交换 void Swap(int* p1, int* p2) {HPDataType tmp *p1;*p1 *p2;*p2 tmp; } //向上调整 void AjustUp(HPDataType* a, HPDataType child) {HPDataType parent (child - 1) / 2;while (child 0){if (a[child] a[parent]){Swap(a[child], a[parent]);child parent;parent (parent - 1) / 2;}else{break;}} }// 堆的插入 void HeapPush(Heap* hp, HPDataType x) {assert(hp);if (hp-capacity hp-size){HPDataType newcapacity hp-capacity 0 ? 4 : hp-capacity * 2;HPDataType* tmp (HPDataType*)realloc(hp-a, sizeof(HPDataType) * newcapacity);if (tmp NULL){perror(realloc fail\n);exit(-1);}hp-a tmp;hp-capacity newcapacity;}hp-a[hp-size] x;hp-size;AjustUp(hp-a, hp-size - 1); }我们测试一下~~ int main() {Heap hp;int a[] { 27,15,19,18,28,34,65,49,25,37 };HeapInit(hp);int sz sizeof(a) / sizeof(a[0]);for (int i 0; i sz; i){HeapPush(hp, a[i]);}return 0; }堆的删除【重点】 堆的删除是堆顶上的数据而不是删除根节点删除最下面的那个数据是没有意义的~~ 删除后要进行调整 步骤一 交换 步骤二 向下调整算法 这里的向下时间复杂度是O(logN)和向上一样调整高度次 //向下调整 void AdjustDown(int* a, int size, int parent) {//假设左孩子小假设错了就更新int child parent * 2 1;while (child size){if (a[child 1] a[child]){child;}if (a[child] a[parent]){Swap(a[child], a[parent]);parent child;child parent * 2 1;}else{break;}} } // 堆的删除 void HeapPop(Heap* hp) {assert(hp);assert(hp-size 0);//首尾交换Swap(hp-a[0], hp-a[hp-size - 1]);hp-size--;//从根向下调整AdjustDown(hp-a, hp-size, 0); }取堆顶的数据 这里直接取数组第一个元素就可以了 HPDataType HeapTop(Heap* hp) {assert(hp);assert(hp-size 0);return hp-a[0]; }堆的数据个数 这里也一样取size int HeapSize(Heap* hp) {assert(hp);return hp-size; }堆的判空 判断size是否为0 bool HeapEmpty(Heap* hp) {assert(hp);return hp-size 0; }堆的销毁 销毁也不多说了很简单 void HeapDestory(Heap* hp) {assert(hp);free(hp-a);hp-capacity hp-size 0; }全部代码 //小堆算法 // 堆的构建 void HeapInit(Heap* hp) {assert(hp);hp-a NULL;hp-capacity hp-size 0; }//交换 void Swap(int* p1, int* p2) {HPDataType tmp *p1;*p1 *p2;*p2 tmp; }//向上调整 void AdjustUp(HPDataType* a, HPDataType child) {HPDataType parent (child - 1) / 2;while (child 0){if (a[child] a[parent]){Swap(a[child], a[parent]);child parent;parent (parent - 1) / 2;}else{break;}} }// 堆的插入 void HeapPush(Heap* hp, HPDataType x) {assert(hp);if (hp-capacity hp-size){int newcapacity hp-capacity 0 ? 4 : hp-capacity * 2;HPDataType* tmp (HPDataType*)realloc(hp-a, sizeof(HPDataType) * newcapacity);if (tmp NULL){perror(realloc fail\n);exit(-1);}hp-a tmp;hp-capacity newcapacity;}hp-a[hp-size] x;hp-size;AdjustUp(hp-a, hp-size - 1); }//向下调整 void AdjustDown(int* a, int size, int parent) {//假设左孩子小假设错了就更新int child parent * 2 1;while (child size){if (child 1 size a[child 1] a[child]){child;}if (a[child] a[parent]){Swap(a[child], a[parent]);parent child;child parent * 2 1;}else{break;}} } // 堆的删除 void HeapPop(Heap* hp) {assert(hp);assert(hp-size 0);//首尾交换Swap(hp-a[0], hp-a[hp-size - 1]);hp-size--;//从根向下调整AdjustDown(hp-a, hp-size, 0); } // 取堆顶的数据 HPDataType HeapTop(Heap* hp) {assert(hp);assert(hp-size 0);return hp-a[0]; } // 堆的数据个数 int HeapSize(Heap* hp) {assert(hp);return hp-size; } // 堆的判空 bool HeapEmpty(Heap* hp) {assert(hp);return hp-size 0; }// 堆的销毁 void HeapDestory(Heap* hp) {assert(hp);free(hp-a);hp-capacity hp-size 0; }以上是小堆的算法大堆也是一样的只需要改几个符号就可以了~~ 堆的介绍就到这里结束了感谢收看~~