大根堆和小根堆

先看一下调整好的小根堆和大根堆

下面举一个调整的例子

下面是一个实际的问题：数据流中的中位数
题目描述：

如何得到一个数据流中的中位数？如果从数据流中读出奇数个数值，那么中位数就是所有数值排序之后位于中间的数值。如果从数据流中读出偶数个数值，那么中位数就是所有数值排序之后中间两个数的平均值。

import java.util.ArrayList;

public class BuilderHeap {
	void adjustMaxHeap(ArrayList<Integer> array, int parent) {
		// array[0 ~ size-1]
		int lchild = 2 * parent + 1;
		int rchild = 2 * parent + 2;
		int max = parent;
		int size = array.size();

		if (parent < size / 2) {
			if (lchild < size && array.get(lchild) > array.get(max))
				max = lchild;
			if (rchild < size && array.get(rchild) > array.get(max))
				max = rchild;

			if (max != parent) {
				int tmp = array.get(parent);
				array.set(parent, array.get(max));
				array.set(max, tmp);

				adjustMaxHeap(array, max);
			}
		}
	}

	void adjustMinHeap(ArrayList<Integer> array, int parent) {
		// array[0 ~ size-1]
		int lchild = 2 * parent + 1;
		int rchild = 2 * parent + 2;
		int min = parent;

		int size = array.size();

		if (parent < size / 2) {
			if (lchild < size && array.get(lchild) < array.get(min))
				min = lchild;
			if (rchild < size && array.get(rchild) < array.get(min))
				min = rchild;

			if (min != parent) {
				int tmp = array.get(parent);
				array.set(parent, array.get(min));
				array.set(min, tmp);

				adjustMaxHeap(array, min);
			}
		}
	}

	ArrayList<Integer> minArray = new ArrayList<>();
	ArrayList<Integer> maxArray = new ArrayList<>();

	public void Insert(Integer num) {
		if (((minArray.size() + maxArray.size()) & 1) == 1) { // 已经插入奇数个

			if (minArray.size() + maxArray.size() >= 3) {
				if (num > maxArray.get(0)) { // insert into maxArray
					minArray.add(maxArray.get(0));
					// update max
					maxArray.set(0, num);
					adjustMinHeap(maxArray, 0);

				} else { // insert into minArray
					minArray.add(num);
				}
				// update minArray
				for (int i = minArray.size() / 2 - 1; i >= 0; --i) {
					adjustMaxHeap(minArray, i);
				}
			} else {
				if (num > maxArray.get(0)) { // insert into maxArray
					minArray.add(maxArray.get(0));
					// update max
					maxArray.set(0, num);

				} else { // insert into minArray
					minArray.add(num);
				}
			}

		} else { // 已经插入偶数个
			if (minArray.size() + maxArray.size() >= 2) {
				if (num > minArray.get(0)) { // insert into maxArray
					// update max
					maxArray.add(num);
				} else {
					maxArray.add(minArray.get(0));

					minArray.set(0, num);
					adjustMaxHeap(minArray, 0);
				}
				// update maxArray
				for (int i = maxArray.size() / 2 - 1; i >= 0; --i) {
					adjustMinHeap(maxArray, i);
				}
			} else {
				maxArray.add(num);
			}
		}
	}

	public Double GetMedian() {
		if (((minArray.size() + maxArray.size()) & 1) == 1) { // 已经插入奇数个
			return 1.0 * maxArray.get(0);
		} else if (maxArray.size() + minArray.size() > 0) {
			return (maxArray.get(0) + minArray.get(0)) / 2.0;
		}
		return 0.0;
	}

	public static void main(String[] args) {
		BuilderHeap heap = new BuilderHeap();
		int[] vals = new int[] { 5, 2, 3, 4, 1, 6, 7, 0, 8 };
		for (int i = 0; i < vals.length; ++i) {
			heap.Insert(vals[i]);
			System.out.println(heap.maxArray);
			System.out.println(heap.minArray);
			System.out.println(heap.GetMedian());
		}
	}
}