最小堆插入元素和删除堆顶（无哨兵元素）

最小堆是一种二叉树，满足以下两个条件：

1. 任意节点的值都小于或等于其子节点的值；
2. 是一棵完全二叉树。

实现最小堆的关键是维护堆的性质，即任意节点的值都小于或等于其子节点的值。

插入元素时，需要先将新元素插入到堆的末尾，然后通过不断将其与其父节点比较交换的方式，将其调整到正确的位置。具体步骤如下：

1. 将新元素插入到堆的末尾；
2. 从新元素所在的位置开始，将其与其父节点比较大小，如果比父节点小，则交换两个节点的值，直到新元素大于或等于其父节点，或者到达了堆顶。

代码实现如下：

def min_heap_insert(heap, num):
    heap.append(num)
    i = len(heap) - 1
    while i > 0 and heap[i] < heap[(i-1)//2]:
        heap[i], heap[(i-1)//2] = heap[(i-1)//2], heap[i]
        i = (i-1) // 2

删除堆顶元素时，需要将堆顶元素与堆末尾元素交换，然后将堆末尾元素删除，并从堆顶开始逐步将其与其子节点比较交换的方式，将其调整到正确的位置。具体步骤如下：

1. 将堆顶元素与堆末尾元素交换；
2. 删除堆末尾元素；
3. 从堆顶开始，将其与其子节点比较大小，如果比子节点大，则与其较小的子节点交换，直到找到正确的位置。

代码实现如下：

def min_heap_delete(heap):
    if len(heap) == 0:
        return None
    heap[0], heap[-1] = heap[-1], heap[0]
    num = heap.pop()
    i, n = 0, len(heap)
    while i < n:
        left, right = 2*i+1, 2*i+2
        if left >= n:
            break
        if right >= n or heap[left] < heap[right]:
            child = left
        else:
            child = right
        if heap[i] > heap[child]:
            heap[i], heap[child] = heap[child], heap[i]
            i = child
        else:
            break
    return num

需要注意的是，这里没有使用哨兵元素，因此在删除堆顶元素时需要判断堆是否为空。