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最小堆&&最大堆的实现(c++)(转)

Posted on 2012-11-19 21:09 鑫龙 阅读(816) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: 数据结构与算法
最小堆:
template<class T>
class MinHeap {
public:
    MinHeap(
int MinHeapSize = 10);
    
~MinHeap() {delete [] heap;}
    
int Size() const {return CurrentSize;}
    T Min() {
if (CurrentSize == 0)
              
throw OutOfBounds();
           
return heap[1];}
    MinHeap
<T>& Insert(const T& x);
    MinHeap
<T>& DeleteMin(T& x);
    
void Initialize(T a[], int size, int ArraySize);
    
void Deactivate() {heap = 0;}
    
void Output() const;
private:
    
int CurrentSize, MaxSize;
    T 
*heap;
};

template
<class T>
MinHeap
<T>::MinHeap(int MinHeapSize)
{
    MaxSize 
= MinHeapSize;
    heap 
= new T[MaxSize+1];
    CurrentSize 
= 0;
}

template
<class T>
MinHeap
<T>& MinHeap<T>::Insert(const T& x)
{
    
if (CurrentSize == MaxSize)
        
throw NoMem();

    
//为x寻找应插入的位置
    
//i从新的叶节点开始,并沿着树上升
    int i = ++CurrentSize;
    
while (i != 1 && x < heap[i/2]) 
    {
        heap[i] 
= heap[i/2]; // 将元素下移
        i /= 2;                 // 移向父节点
    }
    heap[i] 
= x;

    
return *this;
}

template
<class T>
MinHeap
<T>& MinHeap<T>::DeleteMin(T& x)
{
    
if (CurrentSize == 0)
        
throw OutOfBounds();

    x 
= heap[1];

    T y 
= heap[CurrentSize--]; //最后一个元素

    
// 从根开始, 为y寻找合适的位置
    int i = 1,  // 堆的当前节点
       ci = 2;    // i的子节点

    
while (ci <= CurrentSize) 
    {
        
// 使heap[ci] 是i较小的子节点
        if (ci < CurrentSize 
          
&& heap[ci] > heap[ci+1]) 
            ci
++;

        
// 能把y放入heap[i]吗?
        if (y <= heap[ci]) 
            
break;  // 能

        
// 不能
        heap[i] = heap[ci]; // 子节点上移
        i = ci;                // 下移一层
        ci *= 2;
    }

    heap[i] 
= y;

    
return *this;
}

template
<class T>
void MinHeap<T>::Initialize(T a[], int size, int ArraySize)
{
   delete [] heap;
   heap 
= a;
   CurrentSize 
= size;
   MaxSize 
= ArraySize;

   
// 产生一个最小堆
   for (int i = CurrentSize/2; i >= 1; i--
   {
        T y 
= heap[i]; // 子树的根

        
// 寻找放置y的位置
        int c = 2*i; // c 的父节点是y的目标位置

        
while (c <= CurrentSize) 
        {
            
// 使heap[c]是较小的子节点
            if (c < CurrentSize &&
             heap[c] 
> heap[c+1]) c++;

            
// 能把y放入heap[c/2]吗?
            if (y <= heap[c]) break;  // 能

            
// 不能
            heap[c/2= heap[c]; // 子节点上移
            c *= 2;              // 下移一层
        }

        heap[c
/2= y;
    }
}

template
<class T>
void MinHeap<T>::Output() const
{
    cout 
<< "The " << CurrentSize
        
<< " elements are"<< endl;
    
for (int i = 1; i <= CurrentSize; i++)
      cout 
<< heap[i] << ' ';
    cout 
<< endl;
}


最大堆:
template<class T>
class MaxHeap {
public:
    MaxHeap(
int MaxHeapSize = 10);
    
~MaxHeap() {delete [] heap;}
    
int Size() const {return CurrentSize;}
    T Max() {
if (CurrentSize == 0)
              
throw OutOfBounds();
           
return heap[1];}
    MaxHeap
<T>& Insert(const T& x);
    MaxHeap
<T>& DeleteMax(T& x);
    
void Initialize(T a[], int size, int ArraySize);
    
void Deactivate() {heap = 0;}
    
void Output() const;
private:
    
int CurrentSize, MaxSize;
    T 
*heap;
};

template
<class T>
MaxHeap
<T>::MaxHeap(int MaxHeapSize)
{
    MaxSize 
= MaxHeapSize;
    heap 
= new T[MaxSize+1];
    CurrentSize 
= 0;
}

template
<class T>
MaxHeap
<T>& MaxHeap<T>::Insert(const T& x)
{
    
if (CurrentSize == MaxSize)
        
throw NoMem();

    
//为x寻找应插入的位置
    
//i从新的叶节点开始,并沿着树上升
    int i = ++CurrentSize;
    
while (i != 1 && x > heap[i/2]) 
    {
        heap[i] 
= heap[i/2]; // 将元素下移
        i /= 2;              // 移向父节点
    }

    heap[i] 
= x;
    
return *this;
}

template
<class T>
MaxHeap
<T>& MaxHeap<T>::DeleteMax(T& x)
{
    
if (CurrentSize == 0)
        
throw OutOfBounds();

    x 
= heap[1];


    T y 
= heap[CurrentSize--]; //最后一个元素

    
// 从根开始, 为y寻找合适的位置
    int i = 1,  // 堆的当前节点
       ci = 2;    // i的子节点

    
while (ci <= CurrentSize)
    {
        
// 使heap[ci] 是i较大的子节点
        if (ci < CurrentSize 
         
&& heap[ci] < heap[ci+1]) 
            ci
++;

        
// 能把y放入heap[i]吗?
        if (y >= heap[ci]) 
            
break;//

        
//不能
        heap[i] = heap[ci]; // 子节点上移
        i = ci;             // 下移一层
        ci *= 2;
    }

    heap[i] 
= y;

    
return *this;
}

template
<class T>
void MaxHeap<T>::Initialize(T a[], int size, int ArraySize)
{
    delete [] heap;
    heap 
= a;
    CurrentSize 
= size;
    MaxSize 
= ArraySize;

    
// 产生一个最大堆
    for (int i = CurrentSize/2; i >= 1; i--
    {
        T y 
= heap[i]; // 子树的根

        
// 寻找放置y的位置
        int c = 2*i; // c 的父节点是y的目标位置
                
        
while (c <= CurrentSize) 
        {
            
// 使heap[c]是较大的子节点
            if (c < CurrentSize 
             
&& heap[c] < heap[c+1])
                c
++;

            
// 能把y放入heap[c/2]吗?
            if (y >= heap[c]) 
                
break;  // 能

            
// 不能
            heap[c/2= heap[c]; // 子节点上移
            c *= 2;                 // 下移一层
        }
        heap[c
/2= y;
    }
}

template
<class T>
void MaxHeap<T>::Output() const
{
   cout 
<< "The " << CurrentSize 
        
<< " elements are"<< endl;
   
for (int i = 1; i <= CurrentSize; i++)
       cout 
<< heap[i] << ' ';
   cout 
<< endl;
}

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# re: 最小堆&&最大堆的实现(c++)(转)[未登录]  回复  更多评论   

2014-04-04 09:47 by ccc
错误也太多了吧。

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