九、堆与优先队列---(3)输出堆中元素并获取和删除堆顶元素

最新推荐文章于 2025-04-21 22:17:42 发布

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分类专栏：数据结构文章标签： heap

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本文介绍了一个简单的堆数据结构实现，包括元素的插入、输出、获取堆顶元素及删除堆顶元素等功能。通过示例展示了如何使用这个堆类。

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/*
*将堆中元素存储在数组里，输出堆中元素也就是输出数组里的元素，并获取和删
*除堆顶元素
*/

#include<iostream>
using namespace std;
class Heap {
private:
int *data, size;
public:
Heap(int length_input) {
data = new int[length_input];
size = 0;
}
~Heap() {
delete[] data;
}
void push(int value) {
data[size] = value;
int current = size;
int father = (current - 1) / 2;
while (data[current] > data[father]) {
swap(data[current], data[father]);
current = father;
father = (current - 1) / 2;
}
size++;
}
//输出堆中元素
void output() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
cout << data[i] << " ";
}
cout << endl;
}
//获取堆顶元素,即data[0]
int top() {
return data[0];
}

//下滤操作的调整策略：当前元素和左右两个孩子比较大小，如果两个孩子权值较大者，比当前元素权值大，
//则将该孩子和当前元素进行交换,如果此时仍不满足堆序性，则调用update函数对该孩子继续进行堆调整
//pos:当前调整位置， n:当前堆中元素个数
void update(int pos, int n) {
int lchild = 2 * pos + 1, rchild = 2 * pos + 2;//等于当前元素的左、右孩子位置
int max_value = pos;
if (lchild < n && data[lchild] > data[max_value]) {
max_value = lchild;
}
if (rchild < n && data[rchild] > data[max_value]) {
max_value = rchild;
}
if (max_value != pos) {
swap(data[pos], data[max_value]);
update(max_value, n);
}
}


//删除堆顶元素
//方法：将堆顶元素和对的最后一个元素进行交换，然后对堆顶元素做一个自上而下的堆调整，即下滤操作。
void pop() {
swap(data[0], data[size - 1]);
size--;
update(0, size);
}

};
int main() {
int arr[10] = { 12, 9, 30, 24, 30, 4, 55, 64, 22, 37 };
Heap heap(100);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
heap.push(arr[i]);
}
heap.output();
cout << heap.top() << endl;
heap.pop();
heap.output();
return 0;
}