最大堆MaxHeap和最小堆MinHeap的实现

最新推荐文章于 2025-02-05 17:49:21 发布

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#数据结构 #insert #struct #存储

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本文提供了最大堆和最小堆的数据结构实现代码，包括初始化、插入、删除等关键操作，并展示了如何使用这些堆来解决实际问题。

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优先队列式分支界限法解装载问题中需要用到最大堆MazHeap，但是书上没有给出代码，所以只能我们自己写了，下面我贴出这两个数据结构的代码，以供参考。解决了这两个数据结构，那么优先队列式分支界限法就很好实现了。

最大堆MaxHeap：

#include<iostream> using namespace std; typedef struct Heap { int capacity; int size; int *Elem; }Heap,*HeapQueue; #define MaxData 32767 HeapQueue init(int maxElem) { HeapQueue H; H=(HeapQueue)malloc(sizeof(Heap)); H->capacity=maxElem; H->size=0; H->Elem=(int *)malloc((maxElem+1)*sizeof(int)); H->Elem[0]=MaxData; return H; } void InsertMax(int x,HeapQueue H) { int i; for(i=++H->size;H->Elem[i/2]<x;i/=2) H->Elem[i]=H->Elem[i/2];//此时i还没有进行i/2操作 H->Elem[i]=x; } int DeleteMax(HeapQueue H) { int i,child; int MaxElem,LastElem; //存储最大元素和最后一个元素。 MaxElem=H->Elem[1]; //堆是从第1号元素开始的。 LastElem=H->Elem[ H->size-- ]; //这里自动让size减少了。 for(i = 1 ; i * 2 <= H->size ; i = child) { child=i * 2; /*在节点有左右子树的时候，可能存在一个大一个小的情况，这时候我们就要找出最小的；如果Child = H->Size则表明他没有右子树，这时候就没有必要比较了。 */ if(child != H->size && H->Elem[child+1]>H->Elem[child]) child++;//找最大的子树 if(LastElem < H->Elem[child]) H->Elem[i]=H->Elem[child]; } H->Elem[i]=LastElem; return MaxElem; } void MakeEmpty(HeapQueue H) { H->size=0; } int FindMax(HeapQueue H) { return H->Elem[1]; } void DestoryH(HeapQueue H) { free(H->Elem); free(H); } int main() { HeapQueue H=init(4); int i; for(i=1;i<=3;i++) InsertMax(i,H); /* cout<<H->size<<endl; for(i=1;i<=3;i++) cout<<H->Elem[i]<<endl; */ int a=DeleteMax(H); cout<<a<<endl; return 1; }

最小堆MinHeap：

#include<iostream> using namespace std; typedef struct Heap { int capacity; int size; int *Elem; }Heap,*HeapQueue; #define MinData -32767 HeapQueue init(int maxElem) { HeapQueue H; H=(HeapQueue)malloc(sizeof(Heap)); H->capacity=maxElem; H->size=0; H->Elem=(int *)malloc((maxElem+1)*sizeof(int)); H->Elem[0]=MinData; return H; } void Insert(int x,HeapQueue H) { int i; for(i=++H->size;H->Elem[i/2]>x;i/=2) H->Elem[i]=H->Elem[i/2];//此时i还没有进行i/2操作 H->Elem[i]=x; } int DeleteMin(HeapQueue H) { int i,child; int MinElem,LastElem; MinElem=H->Elem[1];//堆是从第1号元素开始的。 LastElem=H->Elem[H->size--];//这里自动让size减少了。 for(i = 1 ; i * 2 <= H->size ; i = child) { child=i * 2; /*在节点有左右子树的时候，可能存在一个大一个小的情况，这时候我们就要找出最小的；如果Child = H->Size则表明他没有右子树，这时候就没有必要比较了。 */ if(child != H->size && H->Elem[child+1]<H->Elem[child]) child++; if(LastElem>H->Elem[child]) H->Elem[i]=H->Elem[child]; } H->Elem[i]=LastElem; return MinElem; } void MakeEmpty(HeapQueue H) { H->size=0; } int FindMin(HeapQueue H) { return H->Elem[1]; } void DestoryH(HeapQueue H) { free(H->Elem); free(H); } int main() { /* HeapQueue H=init(4); int i; for(i=1;i<=4;i++) Insert(i,H); int a=DeleteMin(H); cout<<a; */ }

最大堆和最小堆也就该下大于号和小于号就可以了，贴出来是为了以后重用方便，省得到时再修改，麻烦。