变治法：用C#实现堆的建立与堆排序

  1using System;
  2using System.Collections.Generic;
  3using System.Text;
  4
  5namespace Heap
  6{
  7    class Program
  8    {
  9        static void Main(string[] args)
 10        {
 11            int len = 100;
 12            Heap heap = new Heap();
 13            
 14            Random random = new Random();
 15
 16            for (int i = 0; i < len; i++)
 17            {
 18                int data = random.Next(1, 100000);
 19                heap.Insert(data);
 20            }
 21
 22            for (int i = 0; i < len; i++)
 23            {
 24                int data = heap.Delete();
 25                System.Console.WriteLine(data);
 26            }
 27                 
 28            System.Console.WriteLine("ok");
 29        }
 30    }
 31
 32    class Heap
 33    {
 34        private List<int> _nodes;
 35
 36        public Heap()
 37        {
 38            _nodes = new List<int>();
 39        }
 40
 41        public void Insert(int data)
 42        {
 43            _nodes.Add(data);
 44
 45            chechUp(_nodes.Count - 1);
 46        }
 47
 48        private void chechUp(int downIndex)
 49        {
 50            int parentIndex;
 51
 52            while ( (parentIndex = getParentIndex(downIndex)) != -1)
 53            {
 54                if (_nodes[downIndex] > _nodes[parentIndex])
 55                {
 56                    int data = _nodes[downIndex];
 57                    _nodes[downIndex] = _nodes[parentIndex];
 58                    _nodes[parentIndex] = data;
 59
 60                    downIndex = parentIndex;
 61                }
 62                else
 63                {
 64                    break;
 65                }
 66            }
 67        }
 68
 69        public int Delete()
 70        {
 71            if (_nodes.Count == 0)
 72            {
 73                throw new Exception("no more element to delete.");
 74            }
 75
 76            int data = _nodes[0];
 77
 78            _nodes[0] = _nodes[_nodes.Count - 1];
 79
 80            _nodes.RemoveAt(_nodes.Count - 1);
 81
 82            chechDown(0);
 83
 84            return data;
 85        }
 86
 87        private void chechDown(int upIndex)
 88        {
 89            int lChildIndex;          
 90            int rChildIndex;
 91            int downIndex;
 92            
 93            lChildIndex = getLChildIndex(upIndex);
 94            rChildIndex = getRChildIndex(upIndex);
 95
 96            while (lChildIndex != -1)
 97            {
 98                //只考虑父节点和左子树的关系
 99                if (rChildIndex == -1)
100                {
101                    downIndex = lChildIndex;
102                }
103                else
104                {
105                    downIndex = _nodes[lChildIndex] > _nodes[rChildIndex] ? lChildIndex : rChildIndex;
106                }
107
108                if (_nodes[upIndex] < _nodes[downIndex])
109                {
110                    int data = _nodes[downIndex];
111                    _nodes[downIndex] = _nodes[upIndex];
112                    _nodes[upIndex] = data;
113
114                    upIndex = downIndex;
115
116                    lChildIndex = getLChildIndex(upIndex);
117                    rChildIndex = getRChildIndex(upIndex);
118                }
119                else
120                {
121                    break;
122                }
123
124            }
125
126
127        }
128
129        private int getLChildIndex(int parentIndex)
130        {
131            int lChildIndex = parentIndex * 2;
132
133            lChildIndex += 1;
134
135            return lChildIndex <= _nodes.Count - 1 ? lChildIndex : -1;
136        }
137
138        private int getRChildIndex(int parentIndex)
139        {
140            int rChildIndex = parentIndex * 2;
141
142            rChildIndex += 2;
143
144            return rChildIndex <= _nodes.Count - 1 ? rChildIndex : -1;
145        }
146
147        /**//// <summary>
148        /// 如果该节点是跟节点，则无法给出其父节点，故以-1代替。
149        /// </summary>
150        /// <param name="childIndex"></param>
151        /// <returns></returns>
152        private int getParentIndex(int childIndex)
153        {
154            // 如果该节点是跟节点，则无法给出其父节点，故以-1代替。
155            if (childIndex == 0)
156            {
157                return -1;
158            }
159
160            childIndex++;
161
162            //向下取整
163            return (int)(childIndex / 2) - 1;
164        }
165    }
166
167    class HeapNode
168    {
169        public int _data;
170        public HeapNode _parent;
171        public HeapNode _lChild;
172        public HeapNode _rChild;
173
174        public HeapNode(int data)
175        {
176            _data = data;
177            _parent = null;
178            _lChild = null;
179            _rChild = null;
180        }
181    }
182
183}
184