最小堆实现 | JS

堆是一种特殊的完全二叉树，JS中常用数组表示堆，左侧子节点的位置是2*index+1 ，右侧子节点的位置是2*index + 2。

堆可以快速找到最大值和最小值，时间复杂度是O（1），找出第K个最大（最小）元素

如果想要获取第K个最大的元素，可以构建一个最小堆，并将元素依次插入堆中，当堆的容量超过K，就删除堆顶，插入结束之后堆顶就是第K个最大元素。

class MinHeap {
  constructor(){
    this.heap = [];
  }
  swap(i1, i2){
    const temp = this.heap[i1];
    this.heap[i1] = this.heap[i2];
    this.heap[i2] = temp;
  }
  getParentIndex(i){  //获取父节点的值
    return (i-1) >> 1;  //二进制右移相当于除以2
  }
  getLeftIndex(i) {  //获取左结点
    return i * 2 + 1;
  }
  getRightIndex(i) {  //获取右结点
    return i * 2 + 2;
  }

  shiftUp(index){   //需要让父节点不断小于它的子节点
    if(index == 0){ return; }  //如果已经是根结点了就不用找了
    const parentIndex = this.getParentIndex(index);
    if(this.heap[parentIndex] > this.heap[index]){
      this.swap(parentIndex, index);  //如果父节点的值大于子节点则进行交换
      this.shiftUp(parentIndex)
    }
  }
  insert(value){  //插入，添加的方法
    this.heap.push(value);
    this.shiftUp(this.heap.length - 1);  //shiftUp就是上移操作，接收参数是上移时的下标
  }
  shiftDown(index){  //下移节点，直到子节点都大于当前节点的值
    // 需要获取它的左右子节点
    const leftIndex = this.getLeftIndex(index);
    const RightIndex = this.getRightIndex(index);
    if(this.heap[leftIndex] < this.heap[index]){  //小顶堆，父节点小于子节点
      this.swap(leftIndex, index);
      this.shiftDown(leftIndex);  //迭代，直到找到合适的位置
    }
    if(this.heap[rightIndex] < this.heap[index]){  //小顶堆，父节点小于子节点
      this.swap(rightIndex, index);
      this.shiftDown(rightIndex);  //迭代，直到找到合适的位置
    }
  }

  pop(){   //下移方法
    this.heap[0] = this.heap.pop();  // 把数组的最后一位转移到头部，相当于变相删除堆顶
    this.shiftDown(0);  //传什么下标，就对那个进行下移操作
  }
  peek(){ //获取堆顶，返回数组的头部
    return this.heap[0];
  }
  size(){  // 获取堆的大小
    return this.heap.length;
  }
}

const h = new MinHeap();
h.insert(3);
h.insert(2);
h.insert(1);
h.pop();