二叉堆的构建（Java）

 1 package com.rao.linkList;
 2 
 3 /**
 4  * @author Srao
 5  * @className BinaryHeap
 6  * @date 2019/12/3 14:14
 7  * @package com.rao.linkList
 8  * @Description 二叉堆
 9  */
10 public class BinaryHeap {
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12     /**
13      * 在插入一个节点之后，数组进行上浮
14      * @param arr：左孩子等于n*2+1，右孩子等于n*2+2
15      * @param length：表示数组的长度
16      */
17     public int[] upAdjust(int[] arr, int length){
18         //代表新插入的节点的下标
19         int child = length - 1;
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21         //求出父节点的下标
22         int parent = (child-1)/2;
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24         //获得插入的节点
25         int temp = arr[child];
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27         //与父节点进行比较，如果父节点大于子节点，就把父节点赋值给子节点，然后把子节点指向父节点
28         while (child > 0 && arr[parent] > temp){
29             arr[child] = arr[parent];
30             child = parent;
31             //无论时左孩子还是右孩子，求父节点都是用这个公式
32             parent = (child-1)/2;
33         }
34 
35         //如果父节点比子节点要小，此时arr[parent] < temp
36         arr[child] = temp;
37         return arr;
38     }
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40     /**
41      * 在二叉堆当中，一般是删除根元素，在删除根元素之后，把最后一个元素当作根元素，然后进行下沉
42      * @param arr
43      * @param parent：被当作根元素的节点，从这个元素开始下沉
44      * @param length：数组的长度
45      * @return
46      */
47     public int[] downAdjust(int[] arr, int parent, int length){
48         //获取临时的根节点
49         int temp = arr[parent];
50 
51         //计算左孩子节点
52         int child = parent*2+1;
53 
54         //进行下沉操作
55         while (child < length){
56             //先对比左右孩子的大小，用小的那一个进行操作
57             if (child+1 < length && arr[child+1] < arr[child]){
58                 child++;
59             }
60             //如果父节点比子节点小，就直接退出
61             if (temp <= arr[child]){
62                 break;
63             }else {//如果父节点比子节点大，就把子节点赋值给父节点
64                 arr[parent] = arr[child];
65                 //让父节点指针指向子节点
66                 parent = child;
67                 child = parent*2+1;
68             }
69         }
70         arr[parent] = temp;
71         return arr;
72     }
73 
74     /**
75      * 根据数组构建一个二叉堆
76      * @param arr：数组
77      * @param length：数组长度
78      * @return 不能从二叉堆的第一个元素开始下沉，要用二叉堆的最后一个非叶子节点开始下沉
79      * 如果从二叉堆的根节点开始下沉，那么可能最上面的三个元素时二叉堆，但是下面的元素还是乱的
80      */
81     public int[] bulidHeap(int[] arr, int length){
82         for (int i = (length-1)/2; i>=0; i--){
83             downAdjust(arr, i, length);
84         }
85         return arr;
86     }
87 
88 }