最小堆的实现(C 语言版)

最小堆本质上是一棵局部有序的完全二叉树,适于需要查找序列中前k小的元素的场合,如构造Huffman树。

核心算法为 向上调整(fix up)和向下调整(fix down)算法。

void fix_up_min_heap( int arr[], int n, int len, int i )
{
	int j = ( i - 1 ) / 2;	// parent index
	int tmp = arr[i];
	while( j >= 0 && tmp < arr[j] )
	{
		arr[i] = arr[j]; i = j; 
		if( j > 0 )
			j = ( j - 1 ) / 2;
		else
			break;
	}
	arr[i] = tmp;
}

void fix_down_min_heap( int arr[], int n, int len, int i ) // n 为数组容量,len为当前长度
{
	int j = 2 * i + 1;
	int tmp = arr[i];
	while( j < len )
	{
		if( j < len - 1 && arr[j + 1] < arr[j] ) 
			++j;
		if( arr[j] < tmp )
		{
			arr[i] = arr[j]; 
			i = j; 
			j = 2 * i + 1;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	arr[i] = tmp;
}

int insert_min_heap( int arr[], int n, int * len, int x )
{
	if( n == *len ) return -1;
	arr[(*len)++] = x;
	fix_up_min_heap( arr, n, *len, *len - 1 );
	return 1;
}

int top_min_heap( int arr[], int n )
{
	return arr[0];
}

void pop_min_heap( int arr[], int n, int * len )
{
	// assert( *len > 0 );
	arr[0] = arr[--*len];
	fix_down_min_heap( arr, n, *len, 0 );
}

 

 

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