6-1 最小堆插入元素和删除堆顶（无哨兵元素） (20 分)

对于给定的最小堆（优先队列），分别实现插入元素和删除堆顶的函数。

函数接口定义：
int insertIntoHeap(struct Heap* h, int x); // 向堆中插入元素x
int deleteMin(struct Heap* h, int* pElement); //将堆顶元素拷贝到pElement所指变量并删除堆顶元素
其中，h、x和pElement为参数，h是堆结构体指针，x是待插入元素的值，pElement指向的变量用于存放删除的堆顶元素。
堆结构体定义如下：

struct Heap{
    int *data;  // 堆元素存储空间指针，堆元素从data[1]开始存放，data[0]不使用，无哨兵元素
    int capacity; // 堆容量
    int size; // 堆元素数量
};
裁判测试程序样例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct Heap{
    int *data;
    int capacity;
    int size;
};
struct Heap* initHeap(int capacity){   // 初始化堆
    struct Heap* h;
    h = (struct Heap*)malloc(sizeof(struct Heap));
    if(!h) return NULL;
    h->data = (int*)malloc(sizeof(int)*capacity+1);
    if(h->data == NULL){
        free(h);
        return NULL;
    }
    h->capacity = capacity;
    h->size = 0;
    return h;
};
void printHeap(struct Heap* h){  // 打印堆元素
    /* 细节省略 */
}
int insertIntoHeap(struct Heap* h, int x);
int deleteMin(struct Heap* h, int* pElement);
int main(){
    struct Heap *h;
    int n;
    scanf("%d", &n);   // 输入堆容量
    h = initHeap(n);
    int op, x;
    scanf("%d", &op);
    while(op){    // 输入操作： -1表示删除   1表示插入   0表示结束
        if(op == 1){
            scanf("%d", &x);
            printf("Insertion %s. ", insertIntoHeap(h, x) ? "succeeded" : "failed" );
            printHeap(h);
        }
        else{
            if (deleteMin(h, &x) ) printf("%d deleted. ", x);
            else printf("Deletion failed. ");
            printHeap(h);
        }
        scanf("%d", &op);
    }
    return 0;
}

/*你提交的代码将被嵌在这里 */

输入样例：
对于样例测试程序规定的输入格式：

3
1 10
1 20
1 5
1 40
-1
-1
-1
-1
0
结尾无空行
输出样例：
样例测试程序的输出：

Insertion succeeded. 10,
Insertion succeeded. 10, 20,
Insertion succeeded. 5, 20, 10,
Insertion failed. 5, 20, 10,
5 deleted. 10, 20,
10 deleted. 20,
20 deleted.
Deletion failed.
结尾无空行

int insertIntoHeap(struct Heap* h, int x)
//插入函数 
{
	int i;
	if(h->capacity > h->size){//判断是否堆满，返回01来输出结果 
		i = ++ h->size;//此处的i表示堆中最后一个数的下一个数，也就是因新插入才多出的位置 
		for(; i > 1 && h->data[i/2] > x; i /= 2){
		//因为没有哨兵，所以需要加一个判断条件i>1
		// h->data[i/2]的意思是i对应的父节点，当它大于x时不符合小顶堆 
		h->data[i] = h->data[i/2];//将不符合条件的往下移 
		}
		h->data[i] = x;//最后将x放入合适的位置 
		return 1;
	}
	else{
		return 0;
	}
	
}
int deleteMin(struct Heap* h, int* pElement) 
{
	int parent, child;
	int temp;
	if(h->size > 0){//进行判断是否堆中还有数 
	*pElement = h->data[1];//首先将堆中最小的数存入pElement 
	temp = h->data[h->size];//将最后的数存入temp 
	for(parent = 1; parent * 2 < h->size; parent = child){
		child = parent * 2;//左孩子是父节点的两倍处 
		if( (child != h->size) && (h->data[child] > h->data[child+1]))
		{//在左右孩子中找出最小的那个 
			child ++;
		}
		if( temp <= h->data[child]) break;//如果temp是最小的，那么完事直接退出循环 
		else //如果不是则将最小的孩子移上来 
		h->data[parent] = h->data[child];
	}
	h->data[parent] = temp;//此处的parent为最后一个数了，将temp也就是之前存下的最后的数放回来 
	h->size --;//因为删除了一个，所以size减少一 
	return 1;
	}
	else
	return 0;
}

新手上路，有错请指正。

标签：20,struct,堆顶,int,元素,Heap,child,data,size
来源： https://blog.csdn.net/qq_33884853/article/details/120154418