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做Leecode题目: 滑动窗口最大值239时候碰到了有关最小堆的概念,这里记录学习以下。
1.满二叉树
k层,有个结点,排列方式为从上到下,从左到右
3
2 3
4 5 6 7
2.完全二叉树
满二叉树是特殊的完全二叉树。笼统地说只要是从上到下,从左到右的排列方式都可以称为完全二叉树。
3
2 3
4 5 6
3.最小堆
最小堆是经过排序后的完全二叉树。二叉树的任意非终端节点的值不大于它的左子节点和右子节点的值。
Python中创建最小堆
q = list() heapq.heapify(q)
2
3 3
4 5 6 7
4.最小堆的插入
从list插入2
list = [3,2,3,4,5,6,7] heapq.heappush(list,2)
list作为一个二叉树(此时并非最小堆)
3
2 3
4 5 6 7
遵循从上到下,从左至右原则,2先会作为4的左子节点插入
3
2 3
4 5 6 7
2
即将2放在了列表list的最后
然而新数据2的父结点到根结点必然是一个有序的数列[4,2,3]
2会与父节点4比较,若小于4则会与4对调,对调后,会再与父节点2比较,若不大于2,则不会发生对调,所以最后的结果为
[3,2,3,2,5,6,7,4]
3
2 3
2 5 6 7
4
5.堆的删除
最小堆的删除是从下标为0的元素开始删除,然后将末尾的元素移动至第一位,然后再进行”下沉”,直到满足任意非终端节点的值不大于它的左子节点和右子节点的值。例,删除如上二叉树。
删除下标为0的元素
2 3
2 5 6 7
4
将末位元素移至顶点
4
2 3
2 5 6 7
下沉,按照顺序先与左子节点比较
2
4 3
2 5 6 7
继续下沉
2
2 3
4 5 6 7
6.关于堆
在堆中搜索并不是第一优先级,堆是为了实现排序而实现的一种数据结构,它不是面向查找操作的,因为在堆中查找一个节点需要进行遍历,其平均时间复杂度是O(n)。
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