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package ch15;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class BinaryHeapExample {
static class BinaryHeap {
// 힙의 엘리먼트를 담아둘 리스트 변수
public List<Integer> elems;
public BinaryHeap() {
// 클래스 생성시 빈 리스트를 선언하고, 첫 번째 값은 널을 삽입하여 사용하지 않음
elems = new ArrayList<>();
elems.add(null);
}
// 두 엘리먼트의 값을 교환해주는 메소드
public void swap(int i, int j) {
int temp = elems.get(i);
elems.set(i, elems.get(j));
elems.set(j, temp);
}
public void percolateUp() {
// 마지막 엘리먼트 위치, 방금 삽입한 값이 위치한 곳이다.
int idx = elems.size() - 1;
// 부모 노드의 인덱스
int parentIdx = idx / 2;
// 부모 노드가 존재한다면 계속 반복
while (parentIdx > 0) {
// 부모 노드가 더 크면 값 스왑
if (elems.get(idx) < elems.get(parentIdx)) {
// 현재 엘리먼트의 값과 부모 노드의 값 스왑
swap(idx, parentIdx);
}
// 현재 엘리먼트 값을 부모 노드로 지정
idx = parentIdx;
// 현재 엘리먼트의 부모 노드 지정
parentIdx = idx / 2;
}
}
public void insert(int k) {
// 신규 엘리먼트 추가
elems.add(k);
// 업힙 연산 수행
percolateUp();
}
public void minHeapify(int i) {
// 왼쪽 자식 노드 인덱스
int left = i * 2;
// 오른쪽 자식 노드 인덱스
int right = i * 2 + 1;
// 현재 노드의 값을 가장 작은 값으로 가정
int smallest = i;
// 왼쪽 자식 노드가 존재하고 현재 노드의 값보다 더 작다면 가장 작은 값은 왼쪽 자식 노드로 선언
if (left <= elems.size() - 1 && elems.get(left) < elems.get(smallest))
smallest = left;
// 오른쪽 자식 노드가 존재하고 현재 노드의 값보다 더 작다면 가장 작은 값은 오른쪽 자식 노드로 선언
if (right <= elems.size() - 1 && elems.get(right) < elems.get(smallest))
smallest = right;
// 가장 작은 값이 현재 노드가 아니라면 값 스왑 진행
if (smallest != i) {
// 가장 작은 노드와 현재 노드의 값 스왑
swap(smallest, i);
// 스왑 이후 계속 진행
minHeapify(smallest);
}
}
public int extract() {
// 루트 값 추출, 최소 힙이므로 가장 작은 값
int extracted = elems.get(1);
// 루트에 마지막 엘리먼트 삽입
elems.set(1, elems.get(elems.size() - 1));
// 마지막 엘리먼트는 제거
elems.remove(elems.size() - 1);
// 루트에 대해 다운힙 연산 수행
minHeapify(1);
// 추출한 기존 루트값 리턴
return extracted;
}
}
public static void main(String[] args) {
BinaryHeap b = new BinaryHeap();
b.insert(5);
b.insert(27);
b.insert(9);
b.insert(14);
b.insert(11);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(b.extract());
}
}
}