堆(Heap)AS3版

當應用優先級隊列或者進行堆排序時，一般利用堆來實現。堆是一個完全二叉樹，並滿足如下條件：
1、根結點若有子樹，則子樹一定也是堆。
2、根結點一定大於（或小於）子結點。
因爲要求堆必須是完全二叉樹，所以使用數組實現堆要比結點實現更有效率。
利用數組實現，則對於長爲N的堆中的元素從0到N-1排列，有：
1、i 的父結點：Parent(i)=(i+1)/2-1
2、i 的左葉子：Left(i)=(i+1)*2-1
3、i 的右葉子：Right(i)=(i+1)*2
堆的插入和刪除很有意思。在堆的數據結構中，堆中的最大值總是位於根節點。堆中定義了以下幾種操作，在堆中進行了上述操作後，堆的特殊屬性可能發生變化。例如，當在堆尾插入一個數據，它可能大於它的父節點，因而需要進行一系列的置換操作，調整它的位置，從而保持堆的特有屬性。和此相關的操作包括：
篩選上移（sift_up）：給定某個數據後，將其上移到相應的位置，從而保證其值不大於父節點。
篩選下移（sift_down）：給定某個數據後，將其下移到相應的位置，從而保證其值不大於父節點。
堆主要應用在排序算法中。


package kono.utils
{
//堆，基於數組， Heap, built on a array
public class Heap
{
private var _heap:Array;
private var _top:uint;
private var capacity:uint;
private var compare:Function;

public function Heap(size:uint, compareTo:Function = null)
{
_heap = new Array(capacity = size);
_top = 0;
if(compareTo == null)
{
compare = function (a:Number, b:Number):int
{
return int(a-b);
}
}
else
{
compare = compareTo;
}
}

//得到堆的大小， get the heap????s capacity
public function get size():uint
{
return capacity;
}

//堆首， the first data in the heap
public function peek():*
{
return _heap[0];
}

//添加新數據到堆（sift_up）， add a new data to heap
public function push(data:*):void
{
_heap[_top] = data;
var parents:uint = (_top - 1) >> 1;
while(_top > 0 && parents >= 0)
{
if(compare(_heap[_top], _heap[parents]) > 0)
{
var temp:* = _heap[parents];
_heap[parents] = _heap[_top];
_heap[_top] = temp;
if(parents > 0)
parents = (parents - 1) >> 1;
}
else
break;
}
_top ++;
}

//刪除堆首元素（sift_down）， remove the first data in the heap
public function pop():void
{
if(_top > 0)
{
_heap[0] = _heap[_top -1];
var cursor:uint = 0;
var childs:uint = (_top << 1) + 1;
childs = _heap[childs] > _heap[childs + 1] ? childs : childs + 1;
while(childs < _top)
{
if(compare(_heap[cursor], _heap[childs]) < 0)
{
var temp:* = _heap[cursor];
_heap[cursor] = _heap[childs];
_heap[childs] = temp;
cursor = childs;
}
else
break;
}
_top--;
}
delete _heap[_top];
}

//打印堆結構， print the frame of the heap
public function print():void
{
var space:String = " ";
for(var i:uint = 0; i < _heap.length; i++)
{
space += " ";
trace(space + _heap[i]);
}
}

//清空堆， remove all the data of the heap
public function clear():void
{
_heap = new Array(capacity);
_top = 0;
}

//判斷給定數據是否包含在堆中， check if the given target exit in the heap
public function contains(target:*):Boolean
{
for(var i:uint = 0; i < _heap.length; i++)
{
if(_heap[i] == target)
{
return true;
}
}
return false;
}

//轉換堆到數組， convert the heap to a array
public function toArray():Array
{
return _heap;
}

//返回堆的信息， return a string respreaenting the current heap
public function toString():String
{
return "[Heap, size=" + capacity + "]";
}
}
}

本文轉自
http://www.moorwind.com/read.php?42