创建一个自己的最大堆

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实现的方法

// 返回元素个数
public int size();
// 堆是否为空
public boolean isEmpty();
// 向堆中添加元素
public void add(E e);
// 看堆中的最大元素
public E findMax();
// 取出堆中最大元素
public E extractMax();
// 取出堆中的最大元素，并且替换成元素e
public E replace(E e);

代码

基于《创建一个自己的Array》

public class MaxHeap> {
    private Array data;

    public MaxHeap(int capacity) {
        data = new Array<>(capacity);
    }

    public MaxHeap() {
        data = new Array<>();
    }

    public MaxHeap(E[] arr) {
        data = new Array<>(arr);
        for (int i = parent(arr.length - 1); i >= 0; i--) {
            siftDown(i);
        }
    }

    // 返回元素个数
    public int size() {
        return data.getSize();
    }

    // 堆是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return data.isEmpty();
    }

    // 返回二叉树的数组表示中，一个索引所表示的元素的父亲节点的索引
    private int parent(int index) {
        if (index == 0) {
            throw new IllegalArgumentException("index-0 doesn't have parent.");
        }
        return (index - 1) / 2;
    }

    // 返回左孩子节点的索引
    private int leftChild(int index) {
        return index * 2 + 1;
    }

    // 返回右孩子节点的索引
    private int rightChild(int index) {
        return index * 2 + 2;
    }

    // 向堆中添加元素
    public void add(E e) {
        data.addLast(e);
        siftUp(data.getSize() - 1);
    }

    private void siftUp(int k) {
        while (k > 0 && data.get(parent(k)).compareTo(data.get(k)) < 0) {
            E temp = data.get(parent(k));
            data.swap(k, parent(k));
            k = parent(k);
        }
    }

    // 看堆中的最大元素
    public E findMax() {
        if (data.isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("Can not findMax when heap is empty!");
        }
        return data.getFirst();
    }

    // 取出堆中最大元素
    public E extractMax() {
        E ret = findMax();
        data.swap(0, data.getSize() - 1);
        data.removeLast();
        siftDown(0);
        return ret;
    }

    private void siftDown(int k) {
        while (leftChild(k) < data.getSize()) {
            int j = leftChild(k);
            if (j + 1 < data.getSize() && data.get(j + 1).compareTo(data.get(j)) > 0) {
                j = rightChild(k);
            }
            // data[j]是leftChild和rightChild中的最大值
            if (data.get(k).compareTo(data.get(j)) > 0) {
                break;
            }
            data.swap(k, j);
            k = j;
        }
    }

    // 取出堆中的最大元素，并且替换成元素e
    public E replace(E e) {
        E ret = findMax();
        data.setFirst(e);
        siftDown(0);
        return ret;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return data.toString();
    }
}