--- id: 587d825a367417b2b2512c8a title: Inserir um elemento em um Max Heap challengeType: 1 forumTopicId: 301703 dashedName: insert-an-element-into-a-max-heap --- # --description-- Agora, vamos passar para outra estrutura de dados em árvore, o heap binário. Um heap (pilha) binário é uma árvore binária parcialmente ordenada que satisfaz a propriedade heap. A propriedade heap especifica uma relação entre o nó pai e os nós filhos. Você pode ter um Max Heap, no qual todos os nós pai são maiores ou iguais aos seus nós filhos, ou um Min Heap, em que o inverso é verdadeiro. Heaps binários também são árvores binárias completas. Isso significa que todos os níveis da árvore estão totalmente preenchidos e, se o último nível estiver parcialmente preenchido, ele é preenchido da esquerda para a direita. Enquanto os heaps binários podem ser implementados como estruturas de árvore, com nós que contêm referências à esquerda ou à direita, a ordenação parcial de acordo com a propriedade heap nos permite representar o heap como um array. A relação pai-filho é o que nos interessa e, com aritmética simples, podemos calcular os filhos de qualquer pai ou o pai de qualquer nó filho. Por exemplo, considere esta representação de array de um Min Heap binário: ```js [ 6, 22, 30, 37, 63, 48, 42, 76 ] ``` O nó raiz é o primeiro elemento, `6`. Seus filhos são `22` e `30`. Se olharmos para a relação entre os índices do array desses valores, para o índice `i`, os filhos são `2 * i + 1` e `2 * i + 2`. Da mesma forma, o elemento no índice `0` é o pai desses dois filhos nos índices `1` e `2`. De forma mais geral, podemos encontrar o pai de um nó em qualquer índice com o seguinte: `Math.floor((i - 1) / 2)`. Esses padrões se manterão fiéis à medida que a árvore binária cresce até qualquer tamanho. Por fim, podemos fazer um ligeiro ajuste para tornar esta aritmética ainda mais fácil, ignorando o primeiro elemento do array. Fazer isso cria a seguinte relação para qualquer elemento em um determinado índice `i`: Exemplo de representação de array: ```js [ null, 6, 22, 30, 37, 63, 48, 42, 76 ] ``` Um elemento é o filho da esquerda: `i * 2` Um elemento é o filho da direita: `i * 2 + 1` Um elemento é o pai: `Math.floor(i / 2)` Assim que você compreender a matemática, usar uma representação de array passa a ser muito útil, porque os locais dos nós podem ser determinados rapidamente com esta aritmética e o uso de memória é diminuído, porque você não precisa manter referências aos nós filhos. # --instructions-- Instruções: Aqui vamos criar um Max Heap. Comece criando um método `insert` que adiciona elementos ao nosso heap. Durante a inserção, é importante manter sempre a propriedade heap. Para um heap máximo, isso significa que o elemento raiz deve sempre ter o maior valor na árvore e todos os nós pai devem ser maiores que seus filhos. Para uma implementação de um array de heap, isso normalmente é feito em três etapas:
  1. Adicione o novo elemento ao final do array.
  2. Se o elemento for maior do que o seu pai, troque-o.
  3. Continue alterando até que o novo elemento seja menor que o seu pai ou até que você alcance a raiz da árvore.
Por fim, adicione um método `print`, que retorne um array de todos os itens que foram adicionados ao heap. # --hints-- A estrutura de dados `MaxHeap` deve existir. ```js assert( (function () { var test = false; if (typeof MaxHeap !== 'undefined') { test = new MaxHeap(); } return typeof test == 'object'; })() ); ``` `MaxHeap` deve ter um método chamado `insert`. ```js assert( (function () { var test = false; if (typeof MaxHeap !== 'undefined') { test = new MaxHeap(); } else { return false; } return typeof test.insert == 'function'; })() ); ``` `MaxHeap` deve ter um método chamado `print`. ```js assert( (function () { var test = false; if (typeof MaxHeap !== 'undefined') { test = new MaxHeap(); } else { return false; } return typeof test.print == 'function'; })() ); ``` O método `insert` deve adicionar elementos de acordo com a propriedade do MaxHeap. ```js assert( (function () { var test = false; if (typeof MaxHeap !== 'undefined') { test = new MaxHeap(); } else { return false; } test.insert(50); test.insert(100); test.insert(700); test.insert(32); test.insert(51); test.insert(800); const result = test.print(); const solution = JSON.stringify([null,800,51,700,32,50,100]); const solutionWithoutNull = JSON.stringify([800,51,700,32,50,100]); return (result.length == 6) ? (JSON.stringify(result) == solutionWithoutNull) : (JSON.stringify(result) == solution); })() ); ``` # --seed-- ## --seed-contents-- ```js var MaxHeap = function() { // Only change code below this line // Only change code above this line }; ``` # --solutions-- ```js var MaxHeap = function() { // Only change code below this line this.heap = []; this.parent = index => { return Math.floor((index - 1) / 2); } this.insert = element => { this.heap.push(element); this.heapifyUp(this.heap.length - 1); } this.heapifyUp = index => { let currentIndex = index, parentIndex = this.parent(currentIndex); while (currentIndex > 0 && this.heap[currentIndex] > this.heap[parentIndex]) { this.swap(currentIndex, parentIndex); currentIndex = parentIndex; parentIndex = this.parent(parentIndex); } } this.swap = (index1, index2) => { [this.heap[index1], this.heap[index2]] = [this.heap[index2], this.heap[index1]]; } this.print = () => { return this.heap; } // Only change code above this line }; ```