c语言实现最大堆

以我实现的经验来看，还是快点学会c++吧，c语言来写的话，太复杂了。。。注意点我都标记在了代码里，然后，想提醒自己一下，插入是，调整堆，是循环上移；删除时，调整堆，是循环下移

这里由于初次学习，就先将二叉堆不打印成树的形状，只是以数组的形式输出，等进阶了，再来思考一下

//c语言实现一个最大堆. 堆从数组的下标为1的部分开始存储
//写的时候不得不感叹，还是c++强大啊，真的更安全了

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<assert.h>

#define INIT_SIZE 100
#define INCREASE_SIZE 10
#define true 1
#define false 0

typedef struct 
{
	int* data; //实现一个可以动态扩展容量的堆
	int size;  //堆内元素的个数
	int capacity;

}Maxheap;

void swap(int * a,int *b)
{
	int temp;
	temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

void Init_Maxheap(Maxheap* max_heap)
{
	max_heap->data = (int*)malloc( INIT_SIZE * sizeof(int) );
	assert(max_heap->data);
	max_heap->size = 0;
	max_heap->capacity = INIT_SIZE;

}

int Is_Empty(Maxheap max_heap)
{
	return max_heap.size == 0 ? true : false;

}

//这里的循环要理解 曾经写错过
void Insert_Maxheap(Maxheap* max_heap,int e)
{
	//先判断数组空间是否够
	if(max_heap->size +1 > INIT_SIZE)
	{
		//注意 realloc写法
		max_heap->data = (int*)realloc(max_heap->data,
			(INIT_SIZE + INCREASE_SIZE) *sizeof(int));
		assert(max_heap->data);
		max_heap->capacity += INCREASE_SIZE;
	}

    //不要忘记改变size的值啊，因为就是通过它来访问堆
	max_heap->size ++;
	int j = max_heap->size;
	max_heap->data[j] = e;

	//将插入的元素上移的过程
	//这里是while 而不是if 有索引就要考虑越界。注意这是一个循环上移的过程
	while( j > 1 && max_heap->data[ j/2 ] < max_heap->data[j]) //注意这里不能写e哦，因为循环每一次这个值都是改变的
	{
		swap(&max_heap->data[j/2],&max_heap->data[j]);	
		j = j/2;
	}

}


//这里的循环要理解 曾经写错过。注意这是一个循环下移的过程
int Extract_Maxheap(Maxheap* max_heap)
{
	
	assert(max_heap->size > 0);
	int ret = max_heap->data[1];

	//这里我们让最后一个元素直接赋值到第一个元素，然后size-- 下一次插入元素的时候就直接将其覆盖即可
	max_heap->data[1] = max_heap->data[max_heap->size];  //可以看出来用c来写有点麻烦啊
	max_heap->size --;

	//然后来从上到下调整堆

	//当它没有孩子的时候就不循环了 由于是从上往下的，每一次父节点值会有所变化，其初始值为1
	int k = 1;
	while(k * 2 <= max_heap->size ) //有左孩子就证明有孩子
	{
		//看它是否有右孩子  并比较左右孩子值的大小
		int exchange = 2 * k;
		if(exchange + 1 <= max_heap->size && max_heap->data[exchange+1] > max_heap->data[exchange])
			exchange += 1;

		//这个思考漏掉了
		if(max_heap->data[k] > max_heap->data[exchange])
			break;

		swap(&max_heap->data[k],&max_heap->data[exchange]);

		k = exchange;  //注意这里要更改变化

	}



	return ret;
}


void Print_Maxheap(Maxheap max_heap)
{
	for(int i = 1; i <= max_heap.size;i++)
	{
		printf("%d ",max_heap.data[i]);
	}
	printf("\n");
}



int main(int argc, char const *argv[])
{
	Maxheap max_heap;
	Init_Maxheap(&max_heap);

	srand(time(NULL));
	for(int i = 0; i < 15 ; i++)
		Insert_Maxheap(&max_heap,rand()%100);

	Print_Maxheap(max_heap);

	while(!Is_Empty(max_heap))
			printf("%d ", Extract_Maxheap(&max_heap));

	printf("\n");


	return 0;
}