• 最大堆


    /**
     * @Auther: FAN
     * @Date: 2018/8/27 22:42
     * @Description:
     **/
    public class MaxHeap<Item extends Comparable> {
    
        protected Item[] data;
        // 堆中存储的数量
        protected int count;
        // 堆中可存放的数据个数
        protected  int capacity;
    
        // 构造函数, 构造一个空堆, 可容纳capacity个元素
        public MaxHeap(int capacity){
            data = (Item[]) new Comparable[capacity+1];
            count = 0;
            this.capacity = capacity;
        }
    
        public MaxHeap(Item[] arr){
            data = (Item[])new Comparable[arr.length+1];
            capacity = arr.length;
    
            for (int i = 0;i<arr.length;i++){
                data[i+1] = arr[i];
            }
    
            count = arr.length;
            //完全二叉树 第一个非叶子节点的索引是二叉树元素个数/2
            for (int i = count/2;i>=1;i--){
                shiftDown(i);
            }
    
        }
    
        /**
         *
         * @return 返回堆中的元素个数
         */
        public int size(){
            return count;
        }
    
        /**
         * 插入元素
         * @param item
         */
        public void insert(Item item){
    
            //判断堆中是否可以继续插入元素
            assert capacity > count+1:"堆已满";
    
            data[count+1] = item;
            count++;
            shiftUp(count);
        }
    
        /**
         * 弹出堆顶元素
         * @return
         */
        public Item extractMax(){
    
            assert count > 0:"空堆";
    
            Item item = data[1];
    
            swap(1,count);
            count--;
    
            shiftDown(1);
    
            return item;
    
        }
    
        /**
         * 寻找最后一个堆元素合适的位置
         * @param k
         */
        private void shiftDown(int k) {
    
            while(2*k<=count){
                int j = 2*k;
                if(j+1<=count&&data[j+1].compareTo(data[j])>0){
                    j++;
                }
    
                if (data[k].compareTo(data[j])>=0){
                    break;
                }
                swap(k,j);
                k = j;
            }
    
        }
    
        /**
         * 找到元素合适的位置
         * @param k
         */
        private void shiftUp(int k){
            while (k > 1 && data[k/2].compareTo(data[k]) < 0){
                swap(k/2,k);
                k/=2;
            }
        }
    
        /**
         * 交换元素位置
         * @param i
         * @param j
         */
        private void swap(int i,int j) {
            Item tmp = data[i];
            data[i] = data[j];
            data[j] = tmp;
        }
    
        /**
         *
         * @return 返回一个布尔值, 表示堆中是否为空
         */
        public boolean isEmpty(){
            return count == 0;
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
            MaxHeap<Comparable<Integer>> maxHeap = new MaxHeap<>(100);
    
            for (int i = 0;i<100;i++){
                maxHeap.insert((int)(Math.random()*100));
            }
    
    
            while(!maxHeap.isEmpty()){
                System.out.print(maxHeap.extractMax()+"	");
            }
        }
    }
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