資料結構與演算法堆

在《演算法設計技巧與分析》這本書的第四章，介紹了堆。於是按照上面的偽**實現了一下。

資料結構定義maxheap.hpp如下，

1 #ifndef max_heap_hpp_
2#define max_heap_hpp_
34 #include 
5using std::vector;67
class maxheap
8 ;23
24#endif

實現maxheap.cpp如下

1 #include "
maxheap.hpp"2
3 #include 
4 #include 
5using std::vector;
6using std::cout;
7using std::endl;
89 maxheap::maxheap(vector& a)
10 22 }
2324
void maxheap::siftup(int i)
25 37
else
38break;
39         i = i>>1;
40if(i==1)
41break;
42     }
43 }
4445
void maxheap::siftdown(int i)
46 61
else
62break;
63if((i<<1)>array.size()-1)
64break;
65     }
66 }
6768
void maxheap::insert(int x)
69 73
74void maxheap::delete(int i)
75 87
88int maxheap::deletemax()
89 94
95void maxheap::sort()
96 105     array = sortedarray;
106 }
107108
void maxheap::print()
109

最後的測試主程式main.cpp如下：

1 #include "
maxheap.hpp"2
3 #include 
4 #include 
5using std::vector;
6using std::cout;
7using std::endl;89
int main()
10 ;
12int d = ;
13     cout << "
original array:
"<< endl;
14for(int i=0;i<10;i++)
15         cout << "\t"
<< d[i];
16     cout << endl;
17     vector a(d,d+sizeof(d)/sizeof(int));
18     maxheap b(a);
19     b.print();
2021     b.sort();
22     cout << "
sorted array:
"<< endl;
23     b.print();
2425
return
0;26 }

最後的測試結果實現了降序排序。

其實網上已經有很多實現的**了，自己實現一下，鍛鍊一下。

比較自己的**和網上已經實現的**(如自己在maxheap裡面用了乙個vector，網上一般是用乙個陣列指標結合size實現。

在堆排序的實現中，呼叫siftdown(h[1..j-1],1)，如果資料結構裡面用的是陣列指標，那麼是很好傳遞引數的，siftdown(array_start,array_length,down_index)三個引數，分別是陣列起始位置(這裡是位置，不是位址，因為陣列指標已經在資料結構裡面了)，陣列長度，和要調整的元素位置。而我在資料結構裡面使用的vector，這裡就不是很好辦了，如果要指定只取前j-1個元素，或許需要借助另外乙個vector，進行兩次複製，這就太浪費了。最後勉強使用deletemax，每次把最大的元素挑出來，然後實現排序，效率肯定沒有直接呼叫siftdown(h[1..j-1],1)好了。

資料結構的定義相當關鍵，會影響到函式的實現和呼叫方式，影響到程式的效率。

vector雖然很好用，但是也不能濫用。

網上經典的資料結構和演算法的實現，應該多學習學習。

資料結構與演算法 堆

資料結構與演算法 堆結構

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