js 实现一个最小堆

引言

js 中没有堆的数据结构， 需要自己手动实现。 在js中， 数组不但可以模拟 队列和栈， 也能实现堆

思考点

首先需要实现一个 最小堆的class, 初始化一个数组， 用来存放最小堆。 同时， parent 和 child 的关系

1. left child: i*2 +1
2. right child: i*2 +2,
3. parent: Math.floor((i -1) / 2)

知道了这个关系， 实现起来就很容易了：

/*
 * @description  : Do not edit
 */
class MinHeap {
  constructor() {
    this.heap = [];
  }

  swap(i, j) {
    const temp = this.heap[i];
    this.heap[i] = this.heap[j];
    this.heap[j] = temp;
  }

  /**
   * @description 子元素获取父元素节点
   * @param {*} i
   * @return {*}
   */
  getParentIndex(i) {
    return (i - 1) >> 1;
  }

  /**
   * @description 父元素获取左节点
   * @param {*} i
   * @return {*}
   */
  getLeftIndex(i) {
    return i * 2 + 1;
  }

  /**
   * @description 父元素获取右节点
   * @param {*} i
   * @return {*}
   */
  getRightIndex(i) {
    return i * 2 + 2;
  }

  /**
   * @description 元素上移，一直找到最小元素位置
   * @param {*} index
   * @return {*}
   */
  shiftup(index) {
    if (index === 0) {
      return;
    }
    const parentIndex = this.getParentIndex(index);
    if (this.heap[parentIndex] > this.heap[index]) {
      this.swap(parentIndex, index);
      this.shiftup(parentIndex);
    }
  }

  /**
   * @description 元素下移， 当删除元素的时候， 需要用最后的元素覆盖根元素， 然后从上到下移动
   * @param {*} index
   */
  shiftDown(index) {
    const leftIndex = this.getLeftIndex(index);
    const rightIndex = this.getRightIndex(index);

    if(this.heap[leftIndex] < this.heap[index]){
        this.swap(leftIndex, index);
        this.shiftDown(leftIndex)
    }

    if(this.heap[rightIndex] < this.heap[index]){
        this.swap(rightIndex, index);
        this.shiftDown(rightIndex)
    }
  }

  /**
   * @description 插入元素
   * @param {*} value
   */
  insert(value) {
    this.heap.push(value);
    this.shiftup(this.heap.length - 1);
  }

  /**
   * @description 删除元素
   */
  pop() {
    this.heap[0] = this.heap.pop();
    this.shiftDown(0);
  }

  /**
   * @description 获取根元素
   * @return {*}
   */
  peek() {
      return this.heap[0];
  }

  /**
   * @description 当前长度
   * @return {*}
   */
  size() {
      return this.heap.length;
  }
}