左神算法：加强堆的实现（Java）

为什么要有加强堆？

Java中的PriorityQueue（优先级队列）就是系统提供的堆实现，那么为什么还要手动去实现？

假如现在你手里有一个堆，里面存着一些元素，用户此时说要改变元素的排序指标且要求高效，怎么办？用系统实现的堆，你是不是只能把堆中的元素拿出来再重新去调整。

此时你的用户又想删除堆中的某一个元素，你要怎么删除指定元素又能保证堆结构呢？系统提供的堆是不是无能为力，或者说系统提供的堆不能高效的满足你的需求，你只能去手动改写。

这里我们想一想：系统的堆为什么不能满足我们的需求，根本原因在于：元素进堆之后，我们不能确定元素在堆的位置，如果我们能知道堆中元素的位置，不管调整还是删除元素，是不是只需要在它的当前位置进行heapInsert或者heapify操作就可以了。

这就是加强堆的作用，给堆中的元素增加一张反向索引表，记录入堆元素的位置，用来满足我们的需求。具体代码如下：

代码

腾讯课堂

package class04_07;import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;/** T一定要是非基础类型，有基础类型需求包一层*/
public class HeapGreater<T> {private ArrayList<T> heap;private HashMap<T, Integer> indexMap;private int heapSize;private Comparator<? super T> comp;public HeapGreater(Comparator<T> c) {heap = new ArrayList<>();indexMap = new HashMap<>();heapSize = 0;comp = c;}public boolean isEmpty() {return heapSize == 0;}public int size() {return heapSize;}public boolean contains(T obj) {return indexMap.containsKey(obj);}public T peek() {return heap.get(0);}public void push(T obj) {heap.add(obj);indexMap.put(obj, heapSize);heapInsert(heapSize++);}public T pop() {T ans = heap.get(0);swap(0, heapSize - 1);indexMap.remove(ans);heap.remove(--heapSize);heapify(0);return ans;}public void remove(T obj) {T replace = heap.get(heapSize - 1);int index = indexMap.get(obj);indexMap.remove(obj);heap.remove(--heapSize);if (obj != replace) {heap.set(index, replace);indexMap.put(replace, index);resign(replace);}}public void resign(T obj) {heapInsert(indexMap.get(obj));heapify(indexMap.get(obj));}// 请返回堆上的所有元素public List<T> getAllElements() {List<T> ans = new ArrayList<>();for (T c : heap) {ans.add(c);}return ans;}private void heapInsert(int index) {while (comp.compare(heap.get(index), heap.get((index - 1) / 2)) < 0) {swap(index, (index - 1) / 2);index = (index - 1) / 2;}}private void heapify(int index) {int left = index * 2 + 1;while (left < heapSize) {int best = left + 1 < heapSize && comp.compare(heap.get(left + 1), heap.get(left)) < 0 ? (left + 1) : left;best = comp.compare(heap.get(best), heap.get(index)) < 0 ? best : index;if (best == index) {break;}swap(best, index);index = best;left = index * 2 + 1;}}private void swap(int i, int j) {T o1 = heap.get(i);T o2 = heap.get(j);heap.set(i, o2);heap.set(j, o1);indexMap.put(o2, i);indexMap.put(o1, j);}
}

左神算法：加强堆的实现（Java）相关推荐

左神算法：最大值减去最小值小于或等于num的子数组的数量（Java版）
本题来自左神<程序员面试代码指南>"最大值减去最小值小于或等于num的子数组的数量"题目. 题目给定数组 arr 和整数 num,共返回有多少个子数组满足如下情况: ...
左神算法：求最大子矩阵的大小（Java版）
本题来自左神<程序员面试代码指南>"求最大子矩阵的大小"题目. 题目给定一个整型矩阵 map,其中的值只有0和1两种,求其中全是1的所有矩形区域中,最大的矩形区域为1 ...
左神算法：判断 t1 树中是否有与 t2 树拓扑结构完全相同的子树（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"判断 t1 树中是否有与 t2 树拓扑结构完全相同的子树"题目. 题目给定彼此独立的两棵树头节点分别为 t1 和 t2,判断 t1 ...
左神算法：调整搜索二叉树中两个错误的节点（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"调整搜索二叉树中两个错误的节点"题目. 题目原问题: 一棵二叉树原本是搜索二叉树,但是其中有两个节点调换了位置,使得这棵二叉树不再 ...
左神算法：二叉树的按层打印与ZigZag打印（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"二叉树的按层打印与ZigZag打印"题目. 题目给定一棵二叉树的头节点 head,分别实现按层和 ZigZag 打印二叉树的 ...
左神算法：未排序正数数组中累加和为给定值的最长子数组长度（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"未排序正数数组中累加和为给定值的最长子数组长度"题目. 题目牛客OJ:未排序数组中累加和为给定值的最长子数组长度题解本文提供的 ...
左神算法：在二叉树中找到累加和为指定值的最长路径长度（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"在二叉树中找到累加和为指定值的最长路径长度"题目. 题目给定一棵二叉树的头节点 head 和一个 32 位整数 sum,二叉树节点 ...
左神算法：分别用递归和非递归方式实现二叉树先序、中序和后序遍历（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"分别用递归和非递归方式实现二叉树先序.中序和后序遍历"题目. 题目用递归和非递归方式,分别按照二叉树先序.中序和后序打印所有的节点 ...
左神算法：将搜索二叉树转换成双向链表（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"将搜索二叉树转换成双向链表"题目. 题目对二叉树的节点来说,有本身的值域,有指向左孩子节点和右孩子节点的两个指针:对双向链表的节点 ...
左神算法：将单链表的每K个节点之间逆序（Java版）
本题来自左神<程序员代码面试指南>"将单链表的每K个节点之间逆序"题目. 题目给定一个单链表的头节点head,实现一个调整单链表的函数,使得每K 个节点之间逆序,如果 ...

左神算法：加强堆的实现（Java）

为什么要有加强堆？

代码

左神算法：加强堆的实现（Java）相关推荐

最新文章

热门文章