树-堆结构

2019-11-10 17:46:24

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供稿：网友

think： 1 今天上午学习了树中的堆结构将一些对结构的基本操作写了写，记录下来，后续继续优化。

#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#define ElementType int#define MAXDATA 20000/* 根据具体情况定义为大于堆中所有可能元素的值*/#define MINDATA -1/* 根据具体情况定义为小于堆中所有可能元素的值*/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MaxHeap CreatHeap(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; return H;}void MaxInsert(MaxHeap H, ElementType X){//将元素X插入最大堆H H->Data[0] = MAXDATA;//定义“哨兵” int i; i = ++H->Size; for(;H->Data[i/2] < X; i /= 2) { H->Data[i] = H->Data[i/2]; } H->Data[i] = X;}void MinInsert(MinHeap H, ElementType X){//将元素X插入最小堆H H->Data[0] = MINDATA;//定义“哨兵” int i; i = ++H->Size; for(;H->Data[i/2] > X; i /= 2) { H->Data[i] = H->Data[i/2]; } H->Data[i] = X;}ElementType DeleteMax(MaxHeap H){/* 从最大堆中取出键值为最大的元素，并删除一个结点*/ int Parent, Child; ElementType MaxItem, X; MaxItem = H->Data[1]; X = H->Data[H->Size--]; for(Parent = 1; Parent*2 <= H->Size; Parent = Child) { Child = Parent*2; if((Child != H->Size) && H->Data[Child] < H->Data[Child+1]) Child++; if(X >= H->Data[Child]) break; else H->Data[Parent] = H->Data[Child]; } H->Data[Parent] = X; return MaxItem;}ElementType DeleteMin(MinHeap H){/* 从最小堆中取出一个键值最小的元素，并删除一个结点*/ int Parent, Child; ElementType MinItem, X; MinItem = H->Data[1]; X = H->Data[H->Size--]; for(Parent = 1; Parent*2 <= H->Size; Parent = Child) { Child = Parent*2; if((Child != H->Size) && H->Data[Child] > H->Data[Child+1]) Child++; if(X <= H->Data[Child]) break; else H->Data[Parent] = H->Data[Child]; } H->Data[Parent] = X; return MinItem;}void PercDown1(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];//取出根节点存放的值 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指向左右结点中的较大者*/ if(X >= H->Data[Child])//找到了合适的位置 break; else//下滤X H->Data[Parent] = H->Data[Child]; } H->Data[Parent] = X;}void BuildHeap1(MaxHeap H){/* 调整H->Data[]中的元素，使得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结点开始，到根结点1*/ for(i = H->Size/2; i > 0; i--) PercDown1(H, i);}void PercDown2(MinHeap H, int p){/* 下滤，将H中以H->Data[p]为根的子堆调整为最小堆*/ int Parent, Child; ElementType X; X = H->Data[p];//取出根节点存放的值 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指向左右结点中的较小者*/ if(X <= H->Data[Child])//找到了合适的位置 break; else//下滤X H->Data[Parent] = H->Data[Child]; } H->Data[Parent] = X;}void BuildHeap2(MinHeap H){/* 调整H->Data[]中的元素，使得满足最小堆的有序性*/ /* 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结点开始，到根结点1*/ for(i = H->Size/2; i > 0; i--) PercDown2(H, i);}

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