最大堆、最小堆---java實現

1、最小堆

/*
 * 最小堆：解決Top k的問題，例如 得到數組中第k大的數
 * 存儲結構：實際上是一數組
 * 幾個重要的操作：
 * 1、buildHeap將普通的數組轉化爲堆（所有父節點的值小於或者等於兩個節點的值）
 * 2、heapify（int i）：當元素i的左右子樹都是小根堆時，通過heapify讓i元素下降當適當的位置，以符合堆的性質
 */
public class MinHeap {
	private int[] data;//基本結構
	public MinHeap(int[] data) {
		this.data = data;
		buildHeap();//創建最小堆
	}
	private void buildHeap() {
		/*
		 * 完全二叉樹只有數組小標小於或等於（data.length）/2 -1的元素有孩子節點
		 */
		for(int i = data.length / 2 -1;i>=0;i--) {
			//對有孩子節點的元素heapify
			heapify(i);
		}
	}
	private void heapify(int i) {
		//獲取左右節點的數組下標:除數組第一個元素，其餘元素將按照順序2個分爲1組，第一個節點的左右節點對應第一組元素，第二個節點的左右節點對應第二組元素。。。。
		//第i個節點的左右節點數組下標爲 (i+1)*2-1 (i+1)*2
		int left = (i + 1) * 2 - 1;
		int right = (i + 1) * 2;
		int minIndex = i;//最小值的座標
		//存在左結點，且左節點的值小於根節點的值
		if(left < data.length && data[left] < data[i])
			minIndex = left;
		//存在右節點，且右節點的子小於以上比較的較小值
		if(right < data.length && data[right] < data[minIndex])
			minIndex = right;
		//若該跟節點就是最小值，那麼不用操作
		if(i == minIndex)
			return;
		//否則進行交換
		int temp = data[i];
		data[i] = data[minIndex];
		data[minIndex] = temp;
		//由於替換後的左右子樹會被影響，所有要對受影響的子樹在進行heapify
		heapify(minIndex);
	}
	
	//獲取較小的元素
	public int getMin() {
		return data[0];
	}
	//插入元素
	public void insert(int val) {
		data[0] = val;
		heapify(0);
	}

}