java 创建最大堆

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mob64ca12dfd1d5 2024-05-13 06:38:24 ©著作权

文章标签 子节点 java 数据结构 文章分类 Java 后端开发

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如何实现Java创建最大堆

介绍

欢迎小白同学，今天我将教你如何在Java中创建最大堆。最大堆是一种二叉树数据结构，每个父节点的值都大于等于其子节点的值。这种数据结构在排序和优先队列中经常被使用。

流程

首先，我们来看一下创建最大堆的步骤：

gantt
    title 创建最大堆的步骤
    section 初始化
    创建数组
    section 建堆
    选择一个非叶子节点
    下滤该节点使其满足最大堆性质
    继续选择下一个非叶子节点
    直至所有非叶子节点都满足最大堆性质

步骤说明

初始化

首先，我们需要创建一个数组来存储堆的元素。

int[] array = new int[]{4, 10, 3, 5, 1};

建堆

接下来，我们需要从最后一个非叶子节点开始，逐个下滤节点使其满足最大堆性质。

// 选择最后一个非叶子节点
int start = (array.length / 2) - 1;

for (int i = start; i >= 0; i--) {
    maxHeapify(array, array.length, i);
}

下滤操作

下滤操作是将当前节点与其子节点比较，如果不满足最大堆性质，则交换节点值。

private void maxHeapify(int[] array, int heapSize, int index) {
    int left = 2 * index + 1;
    int right = 2 * index + 2;
    int largest = index;

    if (left < heapSize && array[left] > array[largest]) {
        largest = left;
    }

    if (right < heapSize && array[right] > array[largest]) {
        largest = right;
    }

    if (largest != index) {
        int temp = array[index];
        array[index] = array[largest];
        array[largest] = temp;

        maxHeapify(array, heapSize, largest);
    }
}