# 大顶堆(Max Heap)与建堆(Heapify)在Java中的实现
大顶堆是一种特殊的完全二叉树,在这棵树中,每个节点的值都大于或等于其子节点的值。由于这个性质,大顶堆的根节点总是树中最大的元素。大顶堆广泛应用于优先队列的实现和排序算法(如堆排序)中。
在Java中,构建大顶堆的过程称为“建堆”(Heapify)。但在实现大顶堆之前,我们需要理解大顶堆的基本操作。
## 大顶堆的基本操
原创
2024-10-25 03:32:41
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一、大顶堆和小顶堆的原理1、大顶堆根结点(亦称为堆顶)的关键字是堆里所有结点关键字中最大者,称为大顶堆。大根堆要求根节点的关键字既大于或等于左子树的关键字值,又大于或等于右子树的关键字值。2、小顶堆根结点(亦称为堆顶)的关键字是堆里所有结点关键字中最小者,称为小顶堆。小根堆要求根节点的关键字既小于或等于左子树的关键字值,又小于或等于右子树的关键字值。3、大顶推和小顶堆的实现public class
简介堆对于排序算法是一个比较常用的数据结构,下面我就使用Java语言来实现这一算法首先,我们需要知道堆的数据结构的形式,其实就是一个特殊的二叉树。但是这个二叉树有一定的特点,除了是完全二叉树以外,对于最大堆而言,堆顶元素的值是最大的,而且对于堆的每一个子树也是一个小一号的最大堆;同样对于最小堆,性质相反就可以了。我以最大堆为例: 要实现堆的初始化操作,就是先按照给定的元素创建一棵完全二叉树,然后
文章目录Python高级数据结构——堆概念接口函数初始化 Heapify弹出最大/最小值push数据heapreplaceMerge两个数组前n个最大/小的数应用堆排序参考 Python高级数据结构——堆概念在一个 最小堆 (min heap) 中,如果 P 是 C 的一个父级节点,那么 P 的 key(或 value) 应小于或等于 C 的对应值。 正因为此,堆顶元素一定是最小的,我们会利用这
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2023-11-03 09:43:02
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1. 什么是堆、大顶堆和小顶堆堆是一种非线性结构,可以把堆看作一棵二叉树,也可以看作一个数组,即:堆就是利用完全二叉树的结构来维护的一维数组。堆可以分为大顶堆和小顶堆:
大顶堆:每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值。
小顶堆:每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值。
用简单的公式来描述一下堆的定义就是:大顶堆:arr[i] >= arr[2i+1] && arr[i
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2023-06-18 11:15:53
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堆的概念优先队列(priority queue)是一种特殊的队列,取出元素的顺序是按照元素的优先权(关键字)大小,而不是进入队列的顺序,堆就是一种优先队列的实现。堆一般是由数组实现的,逻辑上堆可以被看做一个完全二叉树(除底层元素外是完全充满的,且底层元素是从左到右排列的)。堆分为最大堆和最小堆,最大堆是指每个根结点的值大于左右孩子的节点值,最小堆则是根结点的值小于左右孩子的值。下面就开始用pyth
堆排序是一种时间复杂度为O(nlgn)的一种排序算法,该排序算法用到的就是大顶堆,大体思路就是将大顶堆的顶跟数组最后一个有效位置交换,然后对新构成的二叉堆进行大顶堆的重构,依次类推,最后数组就是一个从小往大递增的数组。
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2024-03-06 20:04:14
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参考博客:1.大顶堆的排序,插入,删除2.图解堆排序3.堆相关知识1.堆的建立——建立大顶堆思路:
1) 从最后一个节点的父节点(list.size()/2-1)开始,向下调整,建立大顶堆;
2) 比较父节点与孩子节点的大小:
2.1 若父节点小于左节点,将左节点跟父节点交换,继续向下调整。
&n
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2023-08-11 07:31:12
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话不多说先上代码如果不想看原理,直接就抄代码就行了: /**
* 堆排序
* 具体的流程是 数组---》大顶堆(或者是小顶堆)---》第一个个元素和最后一个元素调换位置---》重复元素下沉,以完成排序
*/
public class HeapSort {
// 将一个数组 转化成 大顶堆 (根节点一定是比 左右子节点都大的)
// 规则是 arr[i].left
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2024-04-08 11:15:10
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Java PriorityQueue(优先队列)实现大顶堆和小顶堆 Java PriorityQueue类是一种队列数据结构实现
它与遵循FIFO(先进先出)算法的标准队列不同。//默认为小顶堆
PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(k, (a,b)->a-b);
PriorityQ
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2023-07-14 16:55:28
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堆在逻辑上一棵完全二叉树,所以可以通过数组进行数据存储,而其余的树大多采用链式结构进行数据存储堆分类:
大顶堆:大顶堆就是无论在任何一棵(子)树中,父节点都是最大的小顶堆:小顶堆就是无论在任何一棵(子)树中,父节点都是最小的堆的两种操作:
上浮:一般用于向堆中添加新元素后的堆平衡下沉:一般用于取出堆顶并将堆尾换至堆顶后的堆平衡堆排序:利用大顶堆和小顶堆的特性,不断取出堆顶,取出的元素就
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2023-07-18 17:55:06
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1、大顶堆package jianzhiOffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* 大顶堆
*
* @author tao
*
*/
public class MaxHeap<T extends Comparable<T>> {
private List<T>
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2023-08-20 23:23:53
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堆排序的时间复杂度,最好,最差,平均都是O(nlogn),空间复杂度O(1),是不稳定的排序 堆(或二叉堆),类似于完全二叉树,除叶子节点外,每个节点均拥有左子树和右子树,同时左子树和右子树也是堆。小顶堆:父节点的值 <= 左右孩子节点的值大顶堆:父节点的值 >= 左右孩子节点的值 堆的存储: 用一个数组存储堆就可以了,如【19, 17, 20, 18, 16, 21】
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2024-01-28 19:25:03
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PriorityQueue(优先队列),一个基于优先级堆的无界优先级队列。实际上是一个堆(不指定Comparator时默认为最小堆),通过传入自定义的Comparator函数可以实现大顶堆。PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<Integer>(); //小顶堆,默认容量为11
PriorityQueu
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2023-07-18 17:55:27
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堆数据结构实际上是一种数组对象,是以数组的形式存储的,可是它能够被视为一颗全然二叉树,因此又叫二叉堆。堆分为下面两种类型:大顶堆:父结点的值不小于其子结点的值,堆顶元素最大小顶堆:父结点的值不大于其子结点的值,堆顶元素最小堆排序的时间复杂度跟合并排序一样,都是O(nlgn),可是合并排序不是原地排序(原地排序:在排序过程中,仅仅有常数个元素是保存在数组以外的空间),合并排序的全部元素都被复制到另外
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2023-11-06 13:25:21
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# 大顶堆(Max Heap)的介绍与实现
大顶堆(Max Heap)是一种特殊的二叉堆(Binary Heap),它满足以下性质:
1. 对于任意节点i,其父节点的值大于等于节点i的值;
2. 大顶堆是一棵完全二叉树(Complete Binary Tree),即除了最后一层外,其他层的节点个数都是满的,最后一层的节点都尽量靠左排列。
大顶堆的应用领域非常广泛,常见的使用场景包括但不限于以
原创
2023-07-16 16:48:08
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【一】简介最小堆是一棵完全二叉树,非叶子结点的值不大于左孩子和右孩子的值。本文以图解的方式,说明最小堆的构建、插入、删除的过程。搞懂最小堆的相应知识后,最大堆与此类似。最小堆示例: 【二】最小堆的操作最小堆的构建: 初始数组为:9,3,7,6,5,1,10,2  
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2023-09-03 13:54:21
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Java实现简单的大顶堆今天刷LeetCode的347. 前 K 个高频元素的时候使用到了优先队列,由于对大顶堆掌握不算熟练,于是写了一个简单大顶堆练手:实现代码在最后之前很少使用泛型来写代码,因此实现大顶堆的时候用到了泛型public class MyMaxHeap<E>选择采用数组来模拟大顶堆,则类中的私有属性有://使用数组模拟完全二叉树
private Object [
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2024-05-15 10:43:17
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## 实现 Java 大顶堆小顶堆
### 1. 简介
在 Java 中,可以使用 PriorityQueue 类来实现大顶堆和小顶堆。PriorityQueue 是一个基于优先级的队列,它的元素按照某种优先级顺序进行排序。默认情况下,PriorityQueue 是一个小顶堆,即最小的元素位于队列的头部。可以通过自定义 Comparator 来实现大顶堆。
### 2. 实现步骤
下面是实
原创
2024-01-24 10:01:52
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什么是优先级队列?优先级队列是队列的一个变种,队列是一个先进先出的结构,在头部出队元素在尾部入队元素,优先级队列顾名思义就是给每个元素具备了优先级,优先级决定了元素在队列中的存储位置,优先级越高的越靠前越先出队小顶堆又是什么?小顶堆是堆结构的一个分支,堆分为大顶堆和小顶堆,一般数组实现就是由一个序列组成的二叉树,每个叶子节点都比子节点要大/小,最小值/最大值就是头部元素,所以堆很适合获取最值堆的常