堆

Author: tianqing.liang

12-Heap/Main.dart

@@ -0,0 +1,29 @@
+import 'MaxHeap.dart';
+import 'dart:math';
+void main(){
+
+  int n = 100;
+
+  MaxHeap<num> maxHeap = new MaxHeap.withEmpty();
+  Random random = new Random();
+
+  for(int i = 0 ; i < n ; i ++){
+    maxHeap.add(random.nextInt(1<<32));
+  }
+  print(maxHeap);
+  List arr = List.filled(n, num, growable: true);
+  for(int i = 0 ; i < n ; i ++){
+    arr[i] = maxHeap.extractMax();
+  }
+  print(arr);
+  for(int i = 1 ; i < n ; i ++){
+    if(arr[i-1] < arr[i]){
+      throw new Exception("Error");
+    }
+  }
+
+  print("Test MaxHeap completed");
+
+
+
+}

12-Heap/MaxHeap.dart

@@ -0,0 +1,97 @@
+/**
+ * 最大堆
+ */
+class MaxHeap<E extends Comparable<E>>{
+
+    List? data ;
+
+    MaxHeap.withCapacity(int capacity){
+      data = List.filled(capacity, E, growable: true);
+    }
+
+    MaxHeap.withEmpty(){
+      data = List.empty(growable: true);
+    }
+
+    // 返回堆中的元素个数
+    int? size(){
+      return data!.length;
+    }
+
+    // 返回一个布尔值, 表示堆中是否为空
+    bool isEmpty(){
+      return data!.isEmpty;
+    }
+
+    int _parent(int index){
+      if(index == 0){
+        throw Exception("index-0 doesn't have parent.");
+      }
+      return ((index - 1) / 2).toInt();
+    }
+
+    // 返回完全二叉树的数组表示中，一个索引所表示的元素的左孩子节点的索引
+    int _leftChild(int index){
+      return index * 2 + 1;
+    }
+
+    // 返回完全二叉树的数组表示中，一个索引所表示的元素的右孩子节点的索引
+    int _rightChild(int index){
+      return index * 2 + 2;
+    }
+
+    // 向堆中添加元素
+    add(E e){
+      data!.add(e);
+      siftUp(data!.length - 1);
+    }
+
+    siftUp(int k){
+      while(k > 0 && data![_parent(k)].compareTo(data![k]) < 0 ){
+        _swap(k, _parent(k));
+        k = _parent(k);
+      }
+    }
+
+    // 看堆中的最大元素
+    E findMax(){
+      if(data!.length == 0)
+        throw new Exception("Can not findMax when heap is empty.");
+      return data![0];
+    }
+
+    // 取出堆中最大元素
+    E extractMax(){
+
+      E ret = findMax();
+      _swap(0, data!.length - 1);
+      data!.removeLast();
+      siftDown(0);
+
+      return ret;
+    }
+
+    siftDown(int k){
+      while(_leftChild(k) < data!.length){
+        int j = _leftChild(k); // 在此轮循环中,data[k]和data[j]交换位置
+        if( j + 1 < data!.length &&
+            data![j+1].compareTo(data![j]) > 0 )
+          j ++;
+        // data[j] 是 leftChild 和 rightChild 中的最大值
+        if(data![k].compareTo(data![j]) >= 0 )
+          break;
+        _swap(k, j);
+        k = j;
+      }
+    }
+
+    _swap(int i, int j){
+      if(i < 0 || i >= data!.length || j < 0 || j >= data!.length)
+        throw new Exception("Index is illegal.");
+
+      E t = data![i];
+      data![i] = data![j];
+      data![j] = t;
+    }
+
+}

README.md

@@ -13,6 +13,7 @@
 9. 二分搜索,二分搜索优化
 10. 二分搜索树,二分搜索树搜索、移除最大最小值
 11. 集合 和 映射
+12. 堆 
 
 #### SDK版本
 1. 版本：2.12.3