java语言程序设计（进阶篇）读书笔记 之 数据结构每天一小练--堆（一）

堆是一种特殊的完全二叉树，它要求每个节点都大于或等于它的一个子节点

由于二叉树的性质可知

1,一个节点的父节点（i）的位置在:（i-1） / 2

2,一个节点的坐子节点（i）的位置为:2i + 1

3,一个节点的右子节点（i）的位置为:2i + 2

由于堆的特殊要求，所以我们插入一个新节点，和删除根节点（这俩种操作在堆中的执行效率很高），需要对堆进行重建。

可以借助数组，或列表实现堆的基本数据结构。

以ArrayList为例

1，插入一个新节点时，首先把新节点插入集合末尾，然后判断其和其父节点的大小，如果大于父节点，那么将它与它的父节点交换，交换列表中索引位置，依次循环，如果不再大于父节点，则堆已经重建完成。

2，删除根节点，删除后，先把列表的最后一个元素作为堆的跟节点，然后将它和它的子节点中大的节点做比较，交换列表中索引位置，依次循环，如果不再小于任何一个它的子节点。那么堆则构建完成。

package 堆;public class Heap<E extends Comparable> {    private java.util.ArrayList<E> list            = new java.util.ArrayList<E>();public Heap() {        }        public Heap(E[] objects) {        for(int i = 0; i<objects.length; i++) {        add(objects[i]);        }    }        public void add(E newObject) {    list.add(newObject);    int currentIndex = list.size() - 1;        while(currentIndex > 0) {        int parentIndex = (currentIndex - 1)/2;        if(list.get(currentIndex).compareTo(list.get(parentIndex)) > 0) {        E temp = list.get(currentIndex);        list.set(currentIndex, list.get(parentIndex));        list.set(parentIndex, temp);        } else {        break;        }                currentIndex = parentIndex;    }    }        public E remove() {    if(list.size() == 0) {    return null;    }        E removedObject = list.get(0);    list.set(0, list.get(list.size() - 1));    list.remove(list.get(list.size() - 1));        int currentIndex = 0;    while(currentIndex < list.size()) {    int leftChildIndex = 2 * currentIndex + 1;    int rightChildIndex = 2*currentIndex + 2;        if(leftChildIndex >=list.size())    break;    int maxIndex = leftChildIndex;    if(rightChildIndex < list.size()) {    if(list.get(maxIndex).compareTo(list.get(rightChildIndex)) < 0) {    maxIndex = rightChildIndex;    }    }    if(list.get(currentIndex).compareTo(list.get(maxIndex)) < 0) {    E temp = list.get(maxIndex);    list.set(maxIndex, list.get(currentIndex));    list.set(currentIndex, temp);    } else {    break;    }           }       return removedObject;    }    public int getSize() {    return list.size();    }}