剑指offer编程题——08_2 堆排序的头文件

最新推荐文章于 2023-02-25 17:03:13 发布

qq_15288217

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分类专栏：剑指offer编程

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本文介绍了一个最大堆的数据结构实现，包括构建最大堆的方法、向下筛选法保持堆的性质、删除最大值的操作等。通过具体的类成员函数实现展示了如何在C++中使用数组来实现这些操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

/*最大堆定义*/

#include <iostream>
using namespace std;

class MaxHeap
{
private:
int size; //最大堆的元素数目
int * array; //最大堆数组的首地址指针

public:
MaxHeap(int array[], int n); //用已有数组初始化一个最大堆
void buildHeap(); //构建最大堆
void siftDown(int index); //向下筛选法
void swap(int index1, int index2); //交换位置为index1与index2的元素
void removeMax(); //删除堆顶的最大值--与数组最后一个元素交换位置并重新构建最大堆
int leftChild(int index); //返回左孩子的位置
int rightChild(int index); //返回右孩子的位置

};

//最大堆类成员函数的实现

MaxHeap::MaxHeap(int array[], int n){
this->array = array;
size = n;
buildHeap();
}

void MaxHeap::buildHeap(){
for (int i = size / 2 - 1; i >= 0; --i){
siftDown(i);
}
}

void MaxHeap::siftDown(int index){
int max_ind = leftChild(index);
while (max_ind < size){
if (max_ind < size - 1 && array[rightChild(index)] > array[max_ind])
max_ind++;
if (array[index] > array[max_ind])
break;
swap(index, max_ind);
index = max_ind;
max_ind = leftChild(index);
}
}
/* 向下调整通用写法 */
void AdjustDown(int *A, int k, int n){
A[0] = A[k];
for (int i = k * 2; i < n; i *= 2){
if (A[i] < A[i + 1])
++i;
if (A[i] > A[0]){
A[k] = A[i];
k = i;
}
else
break;
}
A[k] = A[0]; // 被筛选结点的最终位置
}

void MaxHeap::swap(int index1, int index2){
int tmp = array[index1];
array[index1] = array[index2];
array[index2] = tmp;
}

void MaxHeap::removeMax(){
swap(0, size - 1);
size--;
siftDown(0);
}

int MaxHeap::leftChild(int index){
return index * 2 + 1;
}

int MaxHeap::rightChild(int index){
return index * 2 + 2;
}