LeetCode刷題(七) 堆

2021-10-23 17:11:37 字數 854 閱讀 9142

根據堆的性質之一——堆中某個節點的值總是不大於或不小於其父節點的值,可以將堆分為大根堆(最大堆)與小根堆(最小堆)。將根節點最大的堆叫做最大堆或大根堆,根節點最小的堆叫做最小堆或小根堆。

注:堆的根節點中存放的是最大或者最小元素,但是其他節點的排序順序是未知的。

假設現在有乙個小根堆,並且根的元素名為root,其左右子節點為leftright,此時插入乙個新的元素,這種情況下,有兩種可能:

(1)root<=left並且root<=right,即根節點比它的左右子節點都小,則說明此時就是最小堆;

(2)root>left或者root>right,此時root應與兩個左右子節點中值較小的乙個交換,結果得到乙個堆,這個時候,如果root的值仍然大於其新的左右節點的乙個或全部的兩個的值,則重複上一步操作,繼續和新的左右子節點中較小的值交換,即之前提到的堆的基本操作中的下沉操作(如果是最大堆則情況相反,相應的就是上浮操作)。重複這個過程,直至到達某乙個層使它小於它所有子節點,或者它成了葉子結點。

根據前面堆的性質,我們知道堆的根節點存放的一組資料中最大或者最小的元素。所以堆經常用來解決topk問題。比如leetcode中的前 k 個高頻元素,陣列中的第k個最大元素等。

還有比如:如何從100萬個數中找出最大的前100個數。我們可以先取出前100個數,對這100個數構建乙個最小堆。然後遍歷一遍剩餘的元素,在此過程中維護這個最小堆就可以了。

步驟:

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