用自己的堆实现 查找最小的 k 个元素

用自己的堆实现 查找最小的 k 个元素

之前有借助于 STL 中的 multimap 实现查找最小的 k 个元素。
这里继续解决 查找最小的 k 个元素，采用 最大根堆。

  1  #include  < iostream >
  2  #include  < ctime >
  3  #include  < vector >
  4  using   namespace  std;
  5 
  6  class  Heap
  7  {
  8  private :
  9       int *  data;
 10       int   _size;
 11       int   _capacity;
 12  public :
 13      Heap()
 14      {
 15          _size  =   0 ;
 16          _capacity  =   2   *  _size;
 17          data  =   new   int [_capacity];
 18           if  (data  ==   0 )
 19          {
 20              exit( 1 );
 21          }
 22      }
 23      Heap( const  Heap &  h)
 24      {
 25          _size  =  h._size;
 26          _capacity  =  h._capacity;
 27          data  =   new   int [_capacity];
 28           if  (data  ==   0 )
 29          {
 30              exit( 1 );
 31          }
 32          memcpy(data, h.data,  sizeof  ( int )  *  h._size);
 33      }
 34      Heap &   operator   = ( const  Heap &  h)
 35      {
 36          delete [] data;
 37          _size  =  h._size;
 38          _capacity  =  h._capacity;
 39          data  =   new   int [_capacity];
 40           if  (data  ==   0 )
 41          {
 42              exit( 1 );
 43          }
 44          memcpy(data, h.data,  sizeof  ( int )  *  h._size);
 45      }
 46       ~ Heap()
 47      {
 48          delete [] data;
 49      }
 50       void  insert( int  item)
 51      {
 52           if  (_size  >=  _capacity  -   1 )
 53          {
 54              _capacity  =  (_capacity  +   1 )  *   2 ;
 55               int   *  tmp  =   new   int [_capacity];
 56               if  (tmp  ==   0 )
 57              {
 58                  exit( 1 );
 59              }
 60               //  1
 61              memcpy(tmp, data,  sizeof  ( int )  *  _capacity  /   2   -   1 );
 62              delete [] data;
 63              data  =  tmp;
 64          }
 65          data[ ++ _size]  =  item;
 66           int  pos1  =  _size;
 67           int  pos2  =  pos1  /   2 ;
 68           while  (pos2  >=   1   &&  data[pos1]  >  data[pos2])
 69          {
 70              data[pos1]  ^=  data[pos2];
 71              data[pos2]  ^=  data[pos1];
 72              data[pos1]  ^=  data[pos2];
 73              pos1  =  pos2;
 74              pos2  =  pos1  /   2 ;
 75          }
 76      }
 77       int  max()
 78      {
 79           return  data[ 1 ];
 80      }
 81       int  erase()
 82      {
 83           int  tmp  =  data[ 1 ];
 84          data[ 1 ]  =  data[_size];
 85           -- _size;
 86           int  pos1  =   1 , pos2;
 87          pos2  =  pos1  *   2 ;
 88          
 89           while  (pos2  <=  _size)
 90          {
 91               if  (pos2  <  _size  &&  data[pos2  +   1 ]  >  data[pos2])
 92              {
 93                   ++ pos2;
 94              }
 95               if  (data[pos1]  <  data[pos2])
 96              {
 97                  data[pos1]  ^=  data[pos2];
 98                  data[pos2]  ^=  data[pos1];
 99                  data[pos1]  ^=  data[pos2];
100              }
101              pos1  =  pos2;
102              pos2  =  pos1  *   2 ;
103          }
104           return  tmp;
105      }
106       int  size()
107      {
108           return  _size;
109      }
110       int  capacity()
111      {
112           return  _capacity;
113      }
114       void  test()
115      {
116           for  ( int  i  =   1 ; i  <=  _size;  ++ i)
117          {
118              cout  <<  data[i]  <<   '   ' ;
119          }
120          cout  <<  endl;
121      }
122  };
123 
124  void  findMinK(Heap &  h,  int  k,  const  vector < int >&  data)
125  {
126       int  m  =   0 ;
127       for  (vector < int > ::const_iterator cit  =  data.begin(); cit  !=  data.end();  ++ cit)
128      {
129           if  (m  <  k)
130          {
131              h.insert( * cit);
132               ++ m;
133          }
134           else
135          {
136               if  ( * cit  <  h.max())
137              {
138                  h.erase();
139                  h.insert( * cit);
140              }
141          }
142      }
143  }
144 
145  int  main()
146  {
147       int  n  =   100 ;
148      Heap h;
149      vector < int >  data;
150      srand(time( 0 ));
151       while  (n -- )
152      {
153          data.push_back(rand());
154      }
155      findMinK(h,  10 , data);
156       for  (vector < int > ::const_iterator cit  =  data.begin(); cit  !=  data.end();  ++ cit)
157      {
158          cout  <<   * cit  <<   '   ' ;
159      }
160      cout  <<  endl;
161       for  ( int  i  =   0 ; i  <   10 ;  ++ i)
162      {
163          cout  <<  h.erase()  <<  endl;
164      }
165      cout  <<  endl;
166       return   0 ;
167  }