闲时写了一个heap的数据结构,支持最大堆,最小堆。
import java.util.Comparator;
/**
* 堆数据结构
*
* @author Administrator
*
*/
public class Heap<T> {
/**
* 以数组形式存储堆元素
*/
private T[] heap;
/**
* 用于比较堆中的元素。c.compare(根,叶子) > 0。
* 使用相反的Comparator可以创建最大堆、最小堆。
*/
private Comparator<? super T> c;
public Heap(T[] a, Comparator<? super T> c) {
this.heap = a;
this.c = c;
buildHeap();
}
/**
* 返回值为i/2
*
* @param i
* @return
*/
private int parent(int i) {
return (i - 1) >> 1;
}
/**
* 返回值为2*i
*
* @param i
* @return
*/
private int left(int i) {
return ((i + 1) << 1) - 1;
}
/**
* 返回值为2*i+1
*
* @param i
* @return
*/
private int right(int i) {
return (i + 1) << 1;
}
/**
* 堆化
*
* @param i
* 堆化的起始节点
*/
private void heapify(int i) {
heapify(i, heap.length);
}
/**
* 堆化,
*
* @param i
* @param size 堆化的范围
*/
private void heapify(int i, int size) {
int l = left(i);
int r = right(i);
int next = i;
if (l < size && c.compare(heap[l], heap[i]) > 0)
next = l;
if (r < size && c.compare(heap[r], heap[next]) > 0)
next = r;
if (i == next)
return;
swap(i, next);
heapify(next, size);
}
/**
* 对堆进行排序
*/
public void sort() {
// buildHeap();
for (int i = heap.length - 1; i > 0; i--) {
swap(0, i);
heapify(0, i);
}
}
/**
* 交换数组值
*
* @param arr
* @param i
* @param j
*/
private void swap(int i, int j) {
T tmp = heap[i];
heap[i] = heap[j];
heap[j] = tmp;
}
/**
* 创建堆
*/
private void buildHeap() {
for (int i = (heap.length) / 2 - 1; i >= 0; i--) {
heapify(i);
}
}
public void setRoot(T root) {
heap[0] = root;
heapify(0);
}
public T root() {
return heap[0];
}
/**
* 取出最大元素并从堆中删除最大元素。
*
* @param
* @param a
* @param comp
* @return
*/
// public T extractMax(T[] a, Comparator<? super T> comp) {
// if (a.length == 0) {
// throw new
// IllegalArgumentException("can not extract max element in empty heap");
// }
// T max = a[0];
// a[0] = a[a.length - 1];
// heapify(0, a.length - 1);
// return max;
// }
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Integer[] temp = null;
temp = new Integer[] { 5, 2, 4, 6, 1, 3, 2, 6 };
temp = new Integer[] { 16, 14, 8, 7, 9, 3, 2, 4, 1 };
Comparator<Integer> comp = new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1 - o2;
}
};
//创建最大堆
Heap<Integer> heap = new Heap<Integer>(temp, comp);
// heap.buildHeap();
for (int i : temp) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
heap.sort();
for (int i : temp) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
}
}
通过Comparator控制堆的性质(是最大堆还是最小堆)
创建最大堆
Heap<Integer> heap = new Heap<Integer>(topn,new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
//生成最大堆使用o1-o2,生成最小堆使用o2-o1
return o1-o2;
}
});
创建最小堆
Heap<Integer> heap = new Heap<Integer>(topn,new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
//生成最大堆使用o1-o2,生成最小堆使用o2-o1
return o2-o1;
}
});
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