typedef struct HNode *Heap; /* 堆的类型定义 */
struct HNode {
ElementType *Data; /* 存储元素的数组 */
int Size; /* 堆中当前元素个数 */
int Capacity; /* 堆的最大容量 */
};
typedef Heap MaxHeap; /* 最大堆 */
typedef Heap MinHeap; /* 最小堆 */
#define MAXDATA 1000 /* 该值应根据具体情况定义为大于堆中所有可能元素的值 */
MaxHeap CreateHeap( int MaxSize )
{ /* 创建容量为MaxSize的空的最大堆 */
MaxHeap H = (MaxHeap)malloc(sizeof(struct HNode));
H->Data = (ElementType *)malloc((MaxSize+1)*sizeof(ElementType));
H->Size = 0;
H->Capacity = MaxSize;
H->Data[0] = MAXDATA; /* 定义"哨兵"为大于堆中所有可能元素的值*/
return H;
}
bool IsFull( MaxHeap H )
{
return (H->Size == H->Capacity);
}
bool Insert( MaxHeap H, ElementType X )
{ /* 将元素X插入最大堆H，其中H->Data[0]已经定义为哨兵 */
int i;
if ( IsFull(H) ) {
printf("最大堆已满");
return false;
}
i = ++H->Size; /* i指向插入后堆中的最后一个元素的位置 */
for ( ; H->Data[i/2] < X; i/=2 )
H->Data[i] = H->Data[i/2]; /* 上滤X */
H->Data[i] = X; /* 将X插入 */
return true;
}
#define ERROR -1 /* 错误标识应根据具体情况定义为堆中不可能出现的元素值 */
bool IsEmpty( MaxHeap H )
{
return (H->Size == 0);
}
ElementType DeleteMax( MaxHeap H )
{ /* 从最大堆H中取出键值为最大的元素，并删除一个结点 */
int Parent, Child;
ElementType MaxItem, X;
if ( IsEmpty(H) ) {
printf("最大堆已为空");
return ERROR;
}
MaxItem = H->Data[1]; /* 取出根结点存放的最大值 */
/* 用最大堆中最后一个元素从根结点开始向上过滤下层结点 */
X = H->Data[H->Size--]; /* 注意当前堆的规模要减小 */
for( Parent=1; Parent*2<=H->Size; Parent=Child ) {
Child = Parent * 2;
if( (Child!=H->Size) && (H->Data[Child]<H->Data[Child+1]) )
Child++; /* Child指向左右子结点的较大者 */
if( X >= H->Data[Child] ) break; /* 找到了合适位置 */
else /* 下滤X */
H->Data[Parent] = H->Data[Child];
}
H->Data[Parent] = X;
return MaxItem;
}
/*----------- 建造最大堆 -----------*/
void PercDown( MaxHeap H, int p )
{ /* 下滤：将H中以H->Data[p]为根的子堆调整为最大堆 */
int Parent, Child;
ElementType X;
X = H->Data[p]; /* 取出根结点存放的值 */
for( Parent=p; Parent*2<=H->Size; Parent=Child ) {
Child = Parent * 2;
if( (Child!=H->Size) && (H->Data[Child]<H->Data[Child+1]) )
Child++; /* Child指向左右子结点的较大者 */
if( X >= H->Data[Child] ) break; /* 找到了合适位置 */
else /* 下滤X */
H->Data[Parent] = H->Data[Child];
}
H->Data[Parent] = X;
}
void BuildHeap( MaxHeap H )
{ /* 调整H->Data[]中的元素，使满足最大堆的有序性 */
/* 这里假设所有H->Size个元素已经存在H->Data[]中 */
int i;
/* 从最后一个结点的父节点开始，到根结点1 */
for( i = H->Size/2; i>0; i-- )
PercDown( H, i );
}
补充C++实现（原创）
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<ctime>
using namespace std;
template<class Type>
class Heap{
public:
Heap();
Heap(int n);
~Heap();
void insert(Type data);
Type del();
void setcompare(int (*compare)(Type ,Type )){this->compare=compare;}
private:
Type *array;
int size;
int maxsize;
int (*compare)(Type ,Type );//函数指针
protected:
bool isfull();
bool isempty(){return size<=-1;}
bool kuorong();
};
template<class Type>
Heap<Type>::Heap(){
maxsize=100;
size=-1;
array=new Type[maxsize];
}
template<class Type>
Heap<Type>::Heap(int n){
maxsize=n;
size=-1;
array=new Type[maxsize];
}
template<class Type>
Heap<Type>::~Heap(){
delete [] array;
array=NULL;
}
template<class Type>
bool Heap<Type>::isfull(){
return this->size>=this->maxsize-1;
}
template<class Type>
bool Heap<Type>::kuorong(){
maxsize=maxsize+100;
Type *tmparray=new Type[maxsize];
if(!tmparray) return false;
memcpy(tmparray,array,sizeof(Type)*size);
delete [] array;
array=tmparray;
return true;
}
template<class Type>
void Heap<Type>::insert(Type data){
if(isfull())
if(!kuorong())
throw "full heap";
int i=0;
for(i=++size;i>0&&(*compare)(array[i/2],data)>0;i/=2)
array[i]=array[i/2];
array[i]=data;
}
template<class Type>
Type Heap<Type>::del(){
if(isempty())
throw "empty heap";
Type tmp1=array[0];
Type tmp=array[size--];
int i,child;
for(i=0;2*i+1<=size;i=child)
{
child=2*i+1;
if(child!=size&&(*compare)(array[child],array[child+1])>0)
child++;
if((*compare)(array[child],tmp)>=0)
break;
array[i]=array[child];
}
array[i]=tmp;
return tmp1;
}
int compare(int a,int b){
return a-b;
}
int main(){
srand(time(NULL));
Heap<int> heap;
heap.setcompare(compare);
for(int i=0;i<100;i++)
heap.insert(rand()00);
for(int i=0;i<100;i++)
cout<<heap.del()<<" ";
return 0;
}
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