二叉堆操作:
- 插入节点
- 删除节点
- 构建二叉堆
以最小堆为例:
(一)插入节点时,插入位置是完全二叉树的最后一个位置,通过“上浮”的操作实现平衡
(二)删除节点与插入节点刚好相反,将最后一个位置的节点补到删除位置,然后通过“下沉”的操作实现平衡。
(三)构建二叉树,也就是把一个无序的完全二叉树调整为二叉堆,本质就是让所有非叶子节点一次“下沉”。
package tree;
import java.util.Arrays;
/**
* @author: daixyhymn
* @description: 二叉堆
* @date: 2020/11/3 16:50
*/
public class TreeHeap {
/**
* "上浮"
* @param array
*/
public static void upAdjust(int[] array){
int childIndex = array.length - 1;
int parentIndex = (childIndex - 1) / 2;
// temp 保存插入的叶子节点,用于最后的赋值
int temp = array[childIndex];
while (childIndex > 0 && temp < array[parentIndex]){
// 无需正真的交换,单项赋值就好
array[childIndex] = array[parentIndex];
childIndex = parentIndex;
parentIndex = (childIndex - 1) / 2;
}
array[childIndex] = temp;
}
/**
* “下沉”
* @param array
* @param parentIndex
* @param length
*/
public static void downAdjust(int[] array, int parentIndex, int length){
// temp 保存父节点值,用于最后的赋值
int temp = array[parentIndex];
int childIndex = 2 * parentIndex + 1;
while (childIndex < length){
// 如果有有孩子并且有孩子小于左孩子,定位到右孩子
if (childIndex + 1 < length && array[childIndex + 1] < array[childIndex]){
childIndex++;
}
// 如果父节点小于任何一个子节点,直接跳出
if (temp < array[childIndex]){
break;
}
// 无需正真的交换,单项赋值就好
array[parentIndex] = array[childIndex];
parentIndex = childIndex;
childIndex = parentIndex * 2 + 1;
}
array[parentIndex] = temp;
}
/**
* 构建二叉堆
* @param array
*/
public static void buildHeap(int[] array){
// 从最后一个非叶子节点开始,一次做“下沉”
for (int i = (array.length - 2) / 2; i >= 0; i--){
downAdjust(array, i, array.length);
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[]{1,3,2,6,5,7,8,9,10,0};
upAdjust(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
array = new int[]{7,1,3,10,5,2,8,9,6};
buildHeap(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}