代码贴——堆（二叉树）数据结构

头文件Heap.h

#pragma once
#include<bits/stdc++.h>
typedef int HPDataType;typedef struct Heap
{HPDataType* a;int size;int capacity;
}HP;void HPInit(HP* php);
void HPDestory(HP* php);
//出入后保持数据是堆
void HPPush(HP* php,HPDataType x);
HPDataType HPTop(HP* php);
//删除堆顶的数据
void HPPop(HP* php);
bool HPEmpty(HP* php);

源文件Heap.cpp

#include"Heap.h"
//物理上控制数组，逻辑上控制的是二叉树void HPInit(HP* php)
{assert(php);php->a = NULL;php->size = 0;php->capacity = 0;
}void HPDestory(HP* php)
{assert(php);free(php->a);php->a = NULL;php->size = 0;php->capacity = 0;
}void Swap(HPDataType* px, HPDataType* py)
{HPDataType tmp = *px;*px = *py;*py = tmp;
}//向上调整算法
void AdjustUp(HPDataType* a, int child)
{int parent = (child - 1) / 2;while (child>0){if (a[child] < a[parent]){Swap(&a[child], &a[parent]);child = parent;parent = (parent - 1) / 2;}elsebreak;}
}//插入数据后，要调整大小堆，可能会影响祖先，不会影响兄弟
void HPPush(HP* php, HPDataType x)
{assert(php);//判断是否满，满则扩容if (php->size == php->capacity){size_t newCapacity = php->capacity == 0 ? 4 : php->capacity * 2;HPDataType* tmp = (HPDataType *) realloc(php->a , sizeof(HPDataType)* newCapacity);if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}php->a = tmp;php->capacity = newCapacity;}php->a[php->size] = x;php->size++;AdjustUp(php->a,php->size-1);
}//堆的最小值/最大值
HPDataType HPTop(HP* php)
{assert(php);return php->a[0];
}void AdjustDown(HPDataType* a,int n,int parent)
{int child = parent * 2 + 1;while (child<n){	//假设法选出左右孩子中小的孩子if (child+1 << n && a[child + 1] < a[child]){child++;}if (a[child] < a[parent]){Swap(&a[child], &a[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else//叶子节点结束{break;}}
}//堆顶和最后的数据交换，删除最后的数据
//向下调整算法，小堆和小的比较，大堆和大的比较，不断向下调整，直至于叶子节点比较。
void HPPop(HP* php)
{assert(php);assert(php->size>0);Swap(&php->a[0], &php->a[php->size-1]);php->size--;AdjustDown(php->a, php->size,0);
}
bool HPEmpty(HP* php)
{assert(php);return php->size == 0;
}

测试文件Test.cpp

#include<bits/stdc++.h>
#include"Heap.h"
using namespace std;
int main()
{int a[] = { 50,100,70,65,60,32 };HP hp;HPInit(&hp);for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(int); i++){HPPush(&hp, a[i]);}/*cout << HPTop(&hp) << endl;HPPop(&hp);cout << HPTop(&hp) << endl;*/while (!HPEmpty(&hp)){cout << HPTop(&hp) << endl;HPPop(&hp);}HPDestory(&hp);return 0;
}

堆的插入和删除操作的时间复杂度都是logN