0 课程地址
https://coding.imooc.com/lesson/207.html#mid=13740
1 重点关注
1.1 二叉堆插值
见3.1
2 课程内容
3 Coding
3.1 向最大二叉堆添加元素
- 关键代码
/** * 最大堆新增元素 * 1 先加入到最大二叉堆实现的 队列中 * 2 把新加入的元素和父元素对比,若大于父元素,则和父元素交换位置,以此为循环 * @author weidoudou * @date 2023/1/3 12:42 * @param e 请添加参数描述 * @return void **/ public void shiftup(E e){ //1 先加入到最大二叉堆实现的 队列中 data.addLast(e); //2 把新加入的元素和父元素对比,若大于父元素,则和父元素交换位置,以此为循环 int k = data.getSize()-1; loop(k,getParent(k)); } /** * 递归调用 * @author weidoudou * @date 2023/1/4 8:09 * @param k 请添加参数描述 * @param j 请添加参数描述 * @return void **/ private void loop(int k,int j){ //终止条件 //由于j是父节点,索引总是比较小,如果小于等于0,说明已经是根节点 if(j<=0){ return; } //最终循环的位置是该元素小于父元素 if(data.get(k).compareTo(data.get(j))<=0){ return; } //子元素和父元素交换位置 data.swap(k,j); //循环 loop(j,(j-1)/2); }
- 全量代码
package com.company; /** * 最大堆 * @author weidoudou * @date 2023/1/3 12:35 **/ public class MaxHeap<E extends Comparable<E>> { private Array<E> data; public MaxHeap(){ data = new Array<E>(); } public MaxHeap(int capacity){ data = new Array<E>(capacity); } /** * 获取最大堆的元素个数 * @author weidoudou * @date 2023/1/3 12:40 * @return int **/ public int size(){ return data.getSize(); } /** * 获取最大堆是否为空 * @author weidoudou * @date 2023/1/3 12:41 * @return boolean **/ public boolean isEmpty(){ return data.isEmpty(); } /** * 最大堆新增元素 * 1 先加入到最大二叉堆实现的 队列中 * 2 把新加入的元素和父元素对比,若大于父元素,则和父元素交换位置,以此为循环 * @author weidoudou * @date 2023/1/3 12:42 * @param e 请添加参数描述 * @return void **/ public void shiftup(E e){ //1 先加入到最大二叉堆实现的 队列中 data.addLast(e); //2 把新加入的元素和父元素对比,若大于父元素,则和父元素交换位置,以此为循环 int k = data.getSize()-1; loop(k,getParent(k)); } /** * 递归调用 * @author weidoudou * @date 2023/1/4 8:09 * @param k 请添加参数描述 * @param j 请添加参数描述 * @return void **/ private void loop(int k,int j){ //终止条件 //由于j是父节点,索引总是比较小,如果小于等于0,说明已经是根节点 if(j<=0){ return; } //最终循环的位置是该元素小于父元素 if(data.get(k).compareTo(data.get(j))<=0){ return; } //子元素和父元素交换位置 data.swap(k,j); //循环 loop(j,(j-1)/2); } /** * 基本方法获取父节点 * @author weidoudou * @date 2023/1/4 7:54 * @param child 请添加参数描述 * @return int **/ private int getParent(int child){ if(child==0){ throw new IllegalArgumentException("当前节点为根节点"); } return (child - 1) / 2; } /** * 基本方法获取左子节点 * @author weidoudou * @date 2023/1/4 7:56 * @param parent 请添加参数描述 * @return int **/ private int getLeftChild(int parent){ return 2 * parent + 1; } /** * 基本方法获取右子节点 * @author weidoudou * @date 2023/1/4 7:56 * @param parent 请添加参数描述 * @return int **/ private int getRightChild(int parent){ return 2 * parent + 2; } }
- Array类
package com.company; import java.util.Arrays; public class Array<E> { private int size; //int类型的数组 private E[] data; //1.1 创建构造函数,传入容量,则新生成一个数组 public Array(int capacity){ data = (E[]) new Object[capacity]; size = 0; } //1.2 创建无参构造函数 public Array(){ this(10); } //1.3 添加传入静态数组的构造函数 public Array(E[] param){ this.data = param; long outParm = Arrays.stream(param).filter(e->{ return e!=null; }).count(); this.size = (int)outParm; } //2.1 添加getSize,获取数组元素个数 public int getSize(){ return size; } //2.2 添加getCapacity,获取数组容量 public int getCapacity(){ return data.length; } //2.3 添加数组是否为空方法 public boolean isEmpty(){ return size==0; } //3.1 在数组末尾添加元素 public void addLast(E e){ addElement(size,e); } //3.2 在数组起始添加元素 public void addFirst(E e){ addElement(0,e); } //3.3 数组根据索引添加元素 public void addElement(int index,E e){ //1 校验异常 //1.1 如果数组已经满了,则禁止插入 if(size== data.length){ //todo 并不会,需要把值一条一条的赋进来 resize(2*size); //throw new IllegalArgumentException("数组已满,禁止插入"); } //1.2 如果传入的索引在已有数组的索引之外,则校验异常 if(index<0||index>size){ throw new IllegalArgumentException("索引应在已有数组的索引之间"); } //2 实现根据索引添加元素的逻辑 //2.1 data同步 for(int j = size-1;j>=index;j--){ data[j+1] = data[j]; } data[index] = e; //2.2 size同步 size++; } //6.1 数组动态伸缩 这里用size更好,想想为什么 private void resize(int capacity){ E[] newData = (E[]) new Object[capacity]; for(int i = 0;i < size;i++){ newData[i] = data[i]; } data = newData; } //4.1 数组 toString 范例 @Override public String toString() { StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(); stringBuffer.append(String.format("Array:size = %d,capacity = %d\n",size,data.length)); stringBuffer.append("["); for(int i=0;i<size;i++){ stringBuffer.append(data[i]); if(i!=size-1){ stringBuffer.append(","); } } stringBuffer.append("]"); return stringBuffer.toString(); } //4.2 get获取元素 public E get(int index){ if(index<0||index>data.length){ throw new IllegalArgumentException("111"); } return data[index]; } //4.3 set获取元素 public void set(int index,E e){ if(index<0||index>data.length){ throw new IllegalArgumentException("111"); } data[index] = e; } //5.1 数组包含 public boolean contails(E e){ for(int i = 0;i<size;i++){ if(e.equals(data[i])){ return true; } } return false; } //5.2 数组搜索 public int search(E e){ for(int i = 0;i<size;i++){ if(e.equals(data[i])){ return i; } } return -1; } //5.3 数组删除,通常情况下做删除,会在出参把删除的值带出来 public E remove(int index){ if(index<0||index>=size){ throw new IllegalArgumentException("111"); } E outParm = data[index]; for(int i=index;i<size-1;i++){ data[i] = data[i+1]; } //这块不塞值也没有任何影响,因为size已经--了,不会访问到size之外的元素 data[size-1]= null; size--; if(size == data.length/2){ resize(data.length/2); } return outParm; } //5.4 删除首个元素 public E removFirst(){ return remove(0); } //5.5 删除最后的元素 public E removLast(){ return remove(size-1); } //5.6 删除指定的元素 public void removElement(E e){ int index = -1; //判断删除的元素是否存在 for(int i=0;i<size;i++){ if(e.equals(data[i])){ index = i; break; } } if(index>=0){ remove(index); }else{ throw new IllegalArgumentException("删除的元素未找到"); } } /** * 交换元素位置 * @author weidoudou * @date 2023/1/4 8:19 * @param k 请添加参数描述 * @param j 请添加参数描述 * @return void **/ public void swap(int k,int j){ if(k<0||j>0||k>size||j>size){ throw new IllegalArgumentException("索引不正确"); } E temp = data[k]; data[k] = data[j]; data[j] = temp; } }
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