《数据结构修炼手册》----二叉树的顺序结构及实现

转载 作者：知者 更新时间：2024-03-13 02:00:39 27 4

typedef int HPDataType;//堆中存放的数据，假设是整型
typedef struct Heap
{
	HPDataType* a;//指针指向堆中存储的数据
	size_t size;//堆中当前元素的数目
	size_t capacity;//堆中所能存储数据的容量
}HP;

void HeapInit(HP* php)
{
	assert(php);
	php->capacity = php->size = 0;
	php->a = NULL;
}

void HeapDestory(HP* php)
{
	assert(php);
	free(php->a);
	php->a = NULL;
}

void Swap(HPDataType* pa, HPDataType* pb)//交换函数：交换数组中的两个元素
{
	HPDataType tmp = *pa;
	*pa = *pb;
	*pb = tmp;
}
void AdjustUp(HPDataType* a, size_t child )//堆的向上调整
{
	size_t parant = (child - 1) / 2;
	while (child > 0)
	{
		if (a[child] < a[parant])//此处如果是<就是小堆，如果是>就是大堆
		{
			Swap(&a[child], &a[parant]);
			child = parant;
			parant = (child - 1) / 2;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}
void HeapPush(HP* php, HPDataType x)
{
	assert(php);
    //判断是否需要扩充并进行扩充
	if (php->size == php->capacity)
	{
		size_t newCapacity = php->capacity == 0 ? 2 : 2 * php->capacity;
		HPDataType*tmp = (HPDataType*)realloc(php->a, sizeof(HPDataType)*newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc failed\n");
			exit(-1);
		}
		php->a = tmp;
		php->capacity = newCapacity;
	}
	php->a[php->size] = x;
	php->size++;
	//向上调整，控制保持是堆
	AdjustUp(php->a, php->size - 1);
}

void Swap(HPDataType* pa, HPDataType* pb)//交换函数：交换数组中的两个元素
{
	HPDataType tmp = *pa;
	*pa = *pb;
	*pb = tmp;
}

void AdjustDown(HPDataType* a, size_t size,size_t root)
{
	size_t parant = root;
	size_t child = 2*parant+1;
	
	while (child<size)
	{
		if (child+1<size &&a[child + 1] < a[child])//此时后面的这个如果是<就是小堆，如果是>就是大堆
			++child;
		if (a[child] < a[parant])//如果是<就是小堆，如果是>就是大堆
		{
			Swap(&a[child], &a[parant]);
			parant = child;
			child = 2 * parant + 1;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}
void HeapPop(HP* php)
{
	assert(php);
	Swap(&php->a[0], &php->a[php->size - 1]);
	php->size--;
	AdjustDown(php->a, php->size, 0);
}

bool HeapEmpty(HP* php)
{
	assert(php);
	return php->size == 0;
}

size_t HeapSize(HP* php)
{
	assert(php);
	return php->size;
}

HPDataType HeapTop(HP* php)
{
	assert(php);
	assert(php->size > 0);
	return php->a[0];
}

void HeapPrint(HP* php)
{
	assert(php);
	for (size_t i = 0; i < php->size; i++)
	{
		printf("%d ", php->a[i]);
	}
	printf("\n");
}

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