CareerCup Convert a BST to max heap without using extra memory and in as optimum time as possible

BST转最大堆
本文介绍了一种不使用额外内存且尽可能优化时间复杂度的方法,将二叉搜索树(BST)转换为最大堆。通过递归地调整树的结构,确保每个节点的值都大于其子节点的值。

Convert a BST to max heap without using extra memory and in as optimum time as possible

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/* Bottom Up recursive code. 
* Basic Idea: Swap the right child to its parent bottom up to make it a Max Heap. 
*/ 

NODE* BSTMaxHeapify(NODE* Tree) 

if(Tree==NULL) 
return Tree; 
BSTMaxHeapify(Tree->left); 
BSTMaxHeapify(Tree->right); 
return(BSTMaxHeapSwap(Tree,Tree->right)); 


NODE* BSTMaxHeapSwap(NODE* Root, NODE* RootRight) 

if(RootRight==NULL) 
return Root; 
else 
Swap the Root and RootRight Node; 
return RootRight; 


Plz comment if I have made any mistake

MaxHeap是一种特殊的树形数据结构,它满足堆的性质,即每个节点的值都大于或等于其子节点的值(对于最大堆)。在MaxHeap中,通常根节点是最大的元素。实现MaxHeap类通常涉及以下几个步骤: 1. **定义结构**: - 创建一个Node类,包含一个值(value)和指向左子节点和右子节点的引用。 - MaxHeap类需要一个内部数组存储节点,并有一个指针指向当前堆顶。 2. **初始化方法**: - 构造函数可以接受一个数组作为输入,然后通过调整堆结构将其转换为最大堆。 3. **基本操作**: - `insert(key)`:将新的键添加到堆中并保持堆的性质。 - `deleteTop()`或`getMax()`:返回并移除堆顶的最大值。 - `buildHeap()`:如果heap不是有效的最大堆,从最后一个非叶子节点开始,向上调整每个节点,使其符合堆的性质。 4. **堆的性质维护**: - `adjustUp(index)` 和 `adjustDown(index)`:这两个辅助方法分别用于保持最大堆属性,当插入新元素或删除元素时调用。 5. **遍历**: - 提供方法如`toArray()` 或 `toString()` 来方便地查看堆的内容。 ```java class Node { int value; Node left, right; // constructor and getters/setters... } public class MaxHeap { private Node root; private int size; // constructor, insert, deleteTop, buildHeap, adjust*, toArray, toString methods... public void insert(int key) { Node newNode = new Node(key); // 插入节点并调整堆... } public int getMax() { if (size == 0) return Integer.MIN_VALUE; // 返回默认值防止空堆异常 return root.value; } // 更多方法实现细节... } ```
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