heap


文档摘要

id: heap title: 编码面试堆技巧速查表 description: 编码面试堆学习指南,包括练习题、技巧、时间复杂度及推荐资源 keywords: [堆编码面试学习指南, 堆编码面试技巧, 堆练习题, 堆实用技巧, 堆时间复杂度, 堆推荐学习资源] sidebarlabel: 堆 tocmaxheadinglevel: 2 引言 堆是一种特殊的基于树的数据结构,它是一种满足堆性质的完全二叉树。 最大堆——在最大堆中,一个节点的值必须是其整个子树中所有节点值中的最大值。这一性质对树中所有节点都需递归地成立。 最小堆——在最小堆中,一个节点的值必须是其整个子树中所有节点值中的最小值。这一性质对树中所有节点都需递归地成立。 在算法面试的背景下,堆与优先队列可以视为同一种数据结构。

id: heap title: 编码面试堆技巧速查表 description: 编码面试堆学习指南,包括练习题、技巧、时间复杂度及推荐资源 keywords: [堆编码面试学习指南, 堆编码面试技巧, 堆练习题, 堆实用技巧, 堆时间复杂度, 堆推荐学习资源] sidebar_label: 堆 toc_max_heading_level: 2

引言

堆是一种特殊的基于树的数据结构,它是一种满足堆性质的完全二叉树。

  • 最大堆——在最大堆中,一个节点的值必须是其整个子树中所有节点值中的最大值。这一性质对树中所有节点都需递归地成立。
  • 最小堆——在最小堆中,一个节点的值必须是其整个子树中所有节点值中的最小值。这一性质对树中所有节点都需递归地成立。

在算法面试的背景下,堆与优先队列可以视为同一种数据结构。当需要反复移除优先级最高的(或最低的)对象,或者插入操作需要穿插着根节点的移除时,堆是一种非常有用的数据结构。

学习资源

实现方式

语言 API
C++ std::priority_queue
Java java.util.PriorityQueue
Python heapq
JavaScript

时间复杂度

操作 大O
查找最大/最小 O(1)
插入 O(log(n))
移除 O(log(n))
构建堆(从给定元素数组创建堆) O(n)

技巧

关于k的说明

如果题目中提到寻找前 k 大或前 k 小的元素,通常意味着可以用堆来解决这个问题,比如在前 K 个高频元素中。

如果你需要找出前 k 大的元素,可以使用大小为 k 的最小堆。遍历每个元素,将其压入堆中(对于 Python heapq,压入前需要先取反以找到最大值)。每当堆的大小超过 k 时,移除最小元素,这样就能保证你得到的是前 k 大的元素。

必备题目

这些是备考本主题时必须练习的题目。

推荐练习题目

这些是在你学完本主题并练习过必备题目后推荐的题目。

推荐课程

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