算法之二项堆

1. packagecom.eshore.sweetop.exdataframe;
3. publicclassBinomialHeap{
4. privateBinomialNodehead;
6. publicBinomialNodegetHead(){
7. returnhead;
8. }
10. privatevoidsetHead(BinomialNodehead){
11. this.head=head;
12. }
14. publicBinomialNodemin(){
15. BinomialNodenodey=null;
16. BinomialNodenodex=head;
17. intmin=Integer.MAX_VALUE;
18. while(nodex!=null){
19. if(nodex.getKey()<min){
20. min=nodex.getKey();
21. nodey=nodex;
22. }
23. nodex=nodex.getSibling();
24. }
25. returnnodey;
26. }
28. publicvoidlink(BinomialNodenodey,BinomialNodenodez){
29. nodey.setParent(nodez);
30. nodey.setSibling(nodez.getChild());
31. nodez.setChild(nodey);
32. nodez.setDegree(nodez.getDegree()+1);
33. }
35. publicvoidunion(BinomialHeaph2){
36. this.setHead(merge(this,h2));
37. BinomialNodepx=null;
38. BinomialNodex=this.getHead();
39. BinomialNodenx=x.getSibling();
40. while(nx!=null){
41. if(x.getDegree()!=nx.getDegree()
42. ||(nx.getSibling()!=null&&nx.getSibling().getDegree()==x
43. .getDegree())){
44. px=x;
45. x=nx;
46. }elseif(x.getKey()<=nx.getKey()){
47. x.setSibling(nx.getSibling());
48. link(nx,x);
49. }else{
50. if(px==null){
51. this.setHead(nx);
52. }else{
53. px.setSibling(nx);
54. }
55. link(x,nx);
56. x=nx;
57. }
58. nx=x.getSibling();
59. }
60. }
62. publicvoidinsert(BinomialNodex){
63. BinomialHeaph=newBinomialHeap();
64. x.setParent(null);
65. x.setChild(null);
66. x.setSibling(null);
67. x.setDegree(0);
68. h.setHead(x);
69. union(h);
70. }
72. publicBinomialNodemerge(BinomialHeaph1,BinomialHeaph2){
73. BinomialNodehead1=h1.getHead();
74. BinomialNodehead2=h2.getHead();
75. BinomialNodend=newBinomialNode();
76. BinomialNodenode=nd;
77. while(!(head1==null&&head2==null)){
78. if(head1==null){
79. node.setSibling(head2);
80. head2=head2.getSibling();
81. }elseif(head2==null){
82. node.setSibling(head1);
83. head1=head1.getSibling();
84. }else{
85. if(head1.getDegree()<head2.getDegree()){
86. node.setSibling(head1);
87. head1=head1.getSibling();
88. }else{
89. node.setSibling(head2);
90. head2=head2.getSibling();
91. }
92. }
93. node=node.getSibling();
94. }
95. returnnd.getSibling();
96. }
98. publicBinomialNodeextractMin(){
99. BinomialNodenodep=null;
100. BinomialNodenodey=null;
101. BinomialNodenodex=head;
102. BinomialNodenodeyp=null;
103. intmin=Integer.MAX_VALUE;
104. while(nodex!=null){
105. if(nodex.getKey()<min){
106. min=nodex.getKey();
107. nodey=nodex;
108. nodeyp=nodep;
109. }
110. nodep=nodex;
111. nodex=nodex.getSibling();
112. }
113. if(nodey!=null){
114. if(nodeyp==null){
115. this.setHead(nodey.getSibling());
116. }else{
117. nodeyp.setSibling(nodey.getSibling());
118. }
119. BinomialHeaph1=newBinomialHeap();
120. BinomialNodend=nodey.getChild();
121. nodey.setChild(null);
122. BinomialNode[]nds=newBinomialNode[nodey.getDegree()];
123. inti=0;
124. while(nd!=null){
125. nd.setParent(null);
126. nds[i]=nd;
127. nd=nd.getSibling();
128. i++;
129. }
131. for(intj=0;j<nds.length-1;j++){
132. nd=nds[nds.length-1-j];
133. nd.setSibling(nds[nds.length-2-j]);
134. }
135. nds[0].setSibling(null);
136. h1.setHead(nds[nds.length-1]);
137. this.union(h1);
138. }
139. returnnodey;
140. }
142. publicvoiddecreaseKey(BinomialNodenodex,intk){
143. if(k>nodex.getKey()){
144. thrownewRuntimeException();
145. }
146. nodex.setKey(k);
147. BinomialNodenodey=nodex;
148. BinomialNodenodez=nodey.getParent();
149. while(nodez!=null&&nodey.getKey()<nodez.getKey()){
150. inttemp=nodey.getKey();
151. nodey.setKey(nodez.getKey());
152. nodez.setKey(temp);
153. nodey=nodez;
154. nodez=nodey.getParent();
155. }
156. }
158. publicvoiddelete(BinomialNodenodex){
159. decreaseKey(nodex,Integer.MIN_VALUE);
160. extractMin();
161. }
163. publicstaticvoidmain(String[]args){
164. BinomialHeapbh=newBinomialHeap();
165. int[]keys={9,10,5,14,13,8,15,12,11,7,22,6};
166. BinomialNodenode=null;
167. for(inti=0;i<keys.length;i++){
168. BinomialNodebn=newBinomialNode();
169. bn.setKey(keys[i]);
170. bh.insert(bn);
171. node=bn;
172. }
173. bh.delete(node);
174. System.out.println(bh.extractMin().getKey());
175. System.out.println(bh.extractMin().getKey());
176. }
177. }