堆(Heap

The operations commonly performed with a heap are:

  • create-heap: create an empty heap
  • heapify: create a heap out of given array of elements
  • find-max or find-min: find the maximum item of a max-heap or a minimum item of a min-heap (aka, peek)
  • delete-max or delete-min: removing the root node of a max- or min-heap, respectively
  • increase-key or decrease-key: updating a key within a max- or min-heap, respectively
  • insert: adding a new key to the heap
  • merge: joining two heaps to form a valid new heap containing all the elements of both.
  • meld(h1,h2): Return the heap formed by taking the union of the item-disjoint heaps h1 and h2. Melding destroys h1 and h2.
  • size: return the number of items in the heap.
  • isEmpty(): returns true if the heap is empty, false otherwise.
  • ExtractMin() or ExtractMax(): Returns the node of minimum value from a min heap [or maximum value from a max heap] after removing it from the heap
  • Union(): Creates a new heap by joining two heaps given as input.
  • Shift-up: Move a node up in the tree, as long as needed (depending on the heap condition: min-heap or max-heap)
  • Shift-down: Move a node down in the tree, similar to Shift-up

二叉堆(Binary heap

binary heap is a heap data structure created using a binary tree. It can be seen as a binary tree with two additional constraints:

Shape property
A binary heap is a complete binary tree; that is, all levels of the tree, except possibly the last one (deepest) are fully filled, and, if the last level of the tree is not complete, the nodes of that level are filled from left to right.
Heap property
All nodes are either greater than or equal to or less than or equal to each of its children, according to a comparison predicate defined for the heap.

Heaps with a mathematical "greater than or equal to" (≥) comparison predicate are called max-heaps; those with a mathematical "less than or equal to" (≤) comparison predicate are called min-heaps. Min-heaps are often used to implement priority queues.

堆的两个特性:

  • 结构性:用数组表示的完全二叉树;
  • 有序性:任一结点的关键字是其子树所有结点的最大值(或最小值);最大堆(MaxHeap)也称为“大顶堆”;最小堆(MinHeap)也称为“小顶堆”;

最大堆和最小堆:

不是堆:

注意:从根结点到任意结点路径上结点序列的有序性!


【堆的抽象数据类型描述】

类型名称:最大堆(MaxHeap)

数据对象集:完全二叉树,每个结点的元素值不小于其子结点的元素值

操作集:最大堆H ∈ MaxHeap,元素item ∈ ElementType,主要操作有:

  • MaxHeap Create(int MaxSize):创建一个空的最大堆;
  • Boolean IsFull(MaxHeap H):判断最大堆H是否已满;
  • Insert(MaxHeap H,ElementType item):将元素item插入最大堆H;
  • Boolean IsEmpty(MaxHeap H):判断最大堆H是否为空;
  • ElementType DeleteMax(MaxHeap H):返回H中最大元素(高优先级);

【最大堆的创建】

【最大堆的插入】

【最大堆的删除】

【最大堆的建立】

堆(Heap)和二叉堆(Binary heap)的更多相关文章

  1. 数据结构 之 二叉堆(Heap)

    注:本节主要讨论最大堆(最小堆同理). 一.堆的概念     堆,又称二叉堆.同二叉查找树一样,堆也有两个性质,即结构性和堆序性.     1.结构性质:     堆是一棵被完全填满的二叉树,有可能的 ...

  2. D&F学数据结构系列——二叉堆

    二叉堆(binary heap) 二叉堆数据结构是一种数组对象,它可以被视为一棵完全二叉树.同二叉查找树一样,堆也有两个性质,即结构性和堆序性.对于数组中任意位置i上的元素,其左儿子在位置2i上,右儿 ...

  3. 笔试算法题(46):简介 - 二叉堆 & 二项树 & 二项堆 & 斐波那契堆

    二叉堆(Binary Heap) 二叉堆是完全二叉树(或者近似完全二叉树):其满足堆的特性:父节点的值>=(<=)任何一个子节点的键值,并且每个左子树或者右子树都是一 个二叉堆(最小堆或者 ...

  4. 二叉堆 及 大根堆的python实现

    Python 二叉堆(binary heap) 二叉堆是一种特殊的堆,二叉堆是完全二叉树或者是近似完全二叉树.二叉堆满足堆特性:父节点的键值总是保持固定的序关系于任何一个子节点的键值,且每个节点的左子 ...

  5. Python实现二叉堆

    Python实现二叉堆 二叉堆是一种特殊的堆,二叉堆是完全二元树(二叉树)或者是近似完全二元树(二叉树).二叉堆有两种:最大堆和最小堆.最大堆:父结点的键值总是大于或等于任何一个子节点的键值:最小堆: ...

  6. 数据结构图文解析之:二叉堆详解及C++模板实现

    0. 数据结构图文解析系列 数据结构系列文章 数据结构图文解析之:数组.单链表.双链表介绍及C++模板实现 数据结构图文解析之:栈的简介及C++模板实现 数据结构图文解析之:队列详解与C++模板实现 ...

  7. 二叉堆(一)之 图文解析 和 C语言的实现

    概要 本章介绍二叉堆,二叉堆就是通常我们所说的数据结构中"堆"中的一种.和以往一样,本文会先对二叉堆的理论知识进行简单介绍,然后给出C语言的实现.后续再分别给出C++和Java版本 ...

  8. 二叉堆(二)之 C++的实现

    概要 上一章介绍了堆和二叉堆的基本概念,并通过C语言实现了二叉堆.本章是二叉堆的C++实现. 目录1. 二叉堆的介绍2. 二叉堆的图文解析3. 二叉堆的C++实现(完整源码)4. 二叉堆的C++测试程 ...

  9. 二叉堆(三)之 Java的实现

    概要 前面分别通过C和C++实现了二叉堆,本章给出二叉堆的Java版本.还是那句话,它们的原理一样,择其一了解即可. 目录1. 二叉堆的介绍2. 二叉堆的图文解析3. 二叉堆的Java实现(完整源码) ...

  10. 二叉堆的实现(数组)——c++

    二叉堆的介绍 二叉堆是完全二元树或者是近似完全二元树,按照数据的排列方式可以分为两种:最大堆和最小堆.最大堆:父结点的键值总是大于或等于任何一个子节点的键值:最小堆:父结点的键值总是小于或等于任何一个 ...

随机推荐

  1. charCodeAt 和 fromCharCode

    1.charCodeAt() 定义和用法 charCodeAt() 方法可返回指定位置的字符的 Unicode 编码.这个返回值是 0 - 65535 之间的整数. 方法 charCodeAt() 与 ...

  2. HDU 5773 The All-purpose Zero 求LIS

    求最长上升子序列长度: 单纯的dp时间复杂度是O(n*n)的 dp[i] = max(dp[j]+1); (0=<j<=i-1 && a[i]>a[j]) 用二分可以 ...

  3. PowerMock使用遇到的一些问题

    首先使用PowerMock  Mock对象如果不成功的话首先要检查在测试类上是否有这两个声明@RunWith(PowerMockRunner.class)                        ...

  4. Java 类的一般特征

    1. 创建类的对象时的内存结构 用图来解释: 使用new 创建 a1 时,成员变量的值都是初始默认值. 然后显式的改变其属性的值. 创建a3 时,a3 是直接指向 a1, 即a3 = a1, 两个对象 ...

  5. C++-前缀和后缀

    1,c++规定后缀形式的++操作符有一个int行的参数,被调用时,编译器自动加一个0作为参数给他 2,前缀返回一个reference,后缀返回一个const对象 /////////////////// ...

  6. Swift 实现下拉刷新 JxbRefresh

    JxbRefresh 是采用Swift 实现的 iOS 下拉刷新. 正常下拉刷新: 1 2 3 4 5 self.taleView.addPullRefresh({ [weak self] in    ...

  7. 转:HashMap深度解析(一)

      HashMap哈希码hashCodeequals 本文来自:高爽|Coder,原文地址:http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/16843543,转载 ...

  8. 如何修改svn的密码或重新输入用户名密码

    在Eclipse 使用SVN 的过程中大多数人往往习惯把访问SVN 的用户名密码自动保存起来以便下次自动使用,不要再次手工输入,而此时(自动保存密码后),svn又不存在一个显式的登陆框了,但是有些时候 ...

  9. php大力力 [024节]PHP中的字符串连接操作(2015-08-27)

    2015-08-27 php大力力024.PHP中的字符串连接操作 PHP中的字符串连接操作  阅读:次   时间:2012-03-25 PHP字符串的连接的简单实例 时间:2013-12-30 很多 ...

  10. 数据库添加数据II及SQL语句错误

    前些时候,写的代码(数据库添加数据I),往数据库添加数据都是很基本的一条一条地添加.但是平常用于测试时,总不可能一条一条地添加测试数据吧,然后我就尝试着一次性添加几百上千条,但是再次操作的时候,就出问 ...