索引堆

package heap;

public class IndexMaxHeap {
    private int[] data;
    private int count;
    private int capacity;
    private int[] indexes;

    public IndexMaxHeap(int capacity){　　　　//索引堆的构造方法
        this.capacity=capacity;
        data=new int[capacity+1];       //为data数组分配，下标从1开始的，对于外界用户来看的话，都是从0开始的，输入进来以后要处理
        indexes=new int[capacity+1];    //为索引数组分配
        count=0;　　　　　　　　　　　　　　//记录总共有多少个元素，初始化为0
    }
    public void insert(int i,int n)       //插入元素n到data[i]的位置
    {
        i++;
        data[i]=n;
        indexes[count+1]=i;
        count++;
        shiftUp(count);
    }

    private void shiftUp(int n) {


        while(n>1&&data[indexes[n/2]]<data[indexes[n]])
        {
            swap(indexes,n/2,n);
            n=n/2;
        }
    }
    public int  size(){
        return count;
    }
    public boolean isEmpty(){
        return count==0;
    }
    public int getMax()//复制一个最大值
    {
        assert (count>0);
        return data[indexes[1]];
    }
    public int extractMaxIndex()//取出最大索引，就可以找到对应的data最大值了
    {
        assert(count-1>0);
        int max=indexes[1]-1;
        swap(indexes,count,1);
        count--;
        shiftDown(1);
        return max;
    }
    public int extractMax()//直接将最大值取出来了，堆里面没有了
    {
        assert(count-1>0);
        int max=data[indexes[1]];
        swap(indexes,count,1);
        count--;
        shiftDown(1);
        return max;
    }
    public void change(int i,int item)
    {
        i+=1;               //将索引转化成从1开始的
        data[i]=item;
        for(int j=1;j<=count;j++)
        {
            if(indexes[j]==i)
            {
                shiftDown(j);
                shiftUp(j);
                return;
            }
        }
    }


    private void shiftDown(int i) {
        int j=i*2;          //找出左节点
        while(j<=count)      //如果存在子节点，就要继续往下走，不论是否存在右节点
        {
            if(j+1<=count&&data[indexes[j+1]]>data[indexes[j]])    //如果存在右节点，比较左右节点
            {
                if(data[indexes[j+1]]>data[indexes[i]])
                {
                    swap(indexes, i, j + 1);
                    i = j + 1;
                    j = 2 * i;
                }
                else
                    break;
            }
            else
            {
                if(data[indexes[j]]>data[indexes[i]])
                {
                    swap(indexes,i,j);
                    i=j;
                    j=2*i;
                }
                else
                    break;
            }
        }

    }

    public void swap(int[] arr,int l,int r)
    {
        int temp=arr[l];
        arr[l]=arr[r];
        arr[r]=temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        IndexMaxHeap maxHeap=new IndexMaxHeap(100);
        int N=100;
        int M=100;
        for(int i=0;i<100;i++)
        {
            maxHeap.insert(i,(int) (Math.random()*M));
        }
        int[] arr=new int[N];
        for(int i=0;i<N;i++)
        {
            arr[i]=maxHeap.extractMax();
        }
        for (int i = 0; i <N ; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

}