第4题堆数据结构定义如下:
对于n个元素的关键字序列a
1,a
2,…,a
n},当且仅当满足下列关系时称其为堆。
在一个堆中,若堆顶元素为最大元素,则称为大顶堆;若堆顶元素为最小元素,则 称为小顶堆。堆常用完全二叉树表示,图4-1是一个大顶堆的例子。
堆数据结构常用于优先队列中,以维护由一组元素构成的集合。对应于两类堆结构, 优先队列也有最大优先队列和最小优先队列,其中最大优先队列采用大顶堆,最小优先队列采用小顶堆。以下考虑最大优先队列。
假设现已建好大顶堆A,且已经实现了调整堆的函数heapify(A,n,index)。
下面将C代码中需要完善的三个函数说明如下:
(1) heapMaximum(A):返回大顶堆A中的最大元素。
(2) heapExtractMax(A):去掉并返回大顶堆A的最大元素,将最后一个元素“提前” 到堆顶位置,并将剩余元素调整成大顶堆。
(3) maxHeapInsert(A, key):把元素key插入到大顶堆A的最后位置,再将A调整成大顶堆。
优先队列采用顺序存储方式,其存储结构定义如下: