Реализация двоичной кучи
Сайт: | Информатикс |
Курс: | Структуры данных |
Книга: | Реализация двоичной кучи |
Напечатано:: | Гость |
Дата: | Суббота, 28 Июнь 2025, 04:08 |
//(C) Igor Kvasov
const
maxsize = 1000;
var
s:longint;
A:array[1..maxsize] of longint;
procedure heapify(i:longint);
var
min,l,r,buf:longint;
begin
l:=i*2; r:=l+1;
if (l<=s)and(A[l]<A[i]) then min:=l else min:=i;
if (r<=s)and(A[r]<A[min])then min:=r;
if min<>i then begin
buf:=A[i]; A[i]:=A[min]; A[min]:=buf;
heapify(min);
end;
end;
procedure makeheap;
var
i:longint;
begin
for i:=s div 2 downto 1 do heapify(i);
end;
procedure heapsort;
var
i,buf:longint;
begin
makeheap;
for i:=s downto 1 do begin
buf:=A[1]; A[1]:=A[s]; A[s]:=buf;
dec(s);
heapify(1);
end;
end;
procedure insert(x:longint);
var
i:longint;
begin
inc(s); i:=s;
while (i>1)and(A[i div 2]>x) do begin
A[i]:=A[i div 2]; i:=i div 2;
end;
A[i]:=x;
end;
procedure delete(i:longint);
begin
A[i]:=A[s]; dec(s);
heapify(i);
end;
function minimum:longint;
begin
minimum:=A[1];
end;
function extractmin:longint;
begin
extractmin:=minimum;
delete(1);
end;
procedure decreasekey(i,x:longint);
begin
while (i>1)and(A[i div 2]>x) do begin
A[i]:=A[i div 2]; i:=i div 2;
end;
A[i]:=x;
end;
begin
end.
heap, place : array[1 .. MaxN] of integer; //place[i] обозначает место i-ой системы в куче
hs : integer; // размер кучи
//"Всплывание" n-ого элемента кучи
procedure siftup(n : integer);
var
t : integer;
begin
if n = 1 then exit;
if heap[n] > heap[n div 2] then begin
t := heap[n];
heap[n] := heap[n div 2];
heap[n div 2] := t;
place[heap[n]] := n;
place[heap[n div 2]] := n div 2;
siftup(n div 2);
end;
end;
//"Утопление" s-ого элемента в куче
procedure sift_down(s : integer);
var
l, r, max, t : integer;
begin
l := s * 2;
r := s * 2 + 1;
max := s;
if (l <= hs) and (heap[l] > heap[max]) then max := l;
if (r <= hs) and (heap[r] > heap[max]) then max := r;
if s <> max then begin
t := heap[s];
heap[s] := heap[max];
heap[max] := t;
place[heap[s]] := s;
place[heap[max]] := max;
sift_down(max)
end;
end;
// Удаление n-го элемента из кучи
procedure del(n : integer);
var t : integer;
begin
t := heap[n];
heap[n] := heap[hs];
heap[hs] := t;
place[heap[n]] := n;
dec(hs);
sift_down(n);
end;
//Добавление элемента x в кучу
procedure ins(x : integer);
begin
inc(hs);
heap[hs] := x;
place[x] := hs;
siftup(hs);
end;
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
typedef int key_t;
typedef unsigned int value_t;
typedef struct {
key_t key;
value_t value;
} pair_t ;
typedef struct {
pair_t *data;
unsigned int size;
unsigned int data_size;
} bheap_t;
bheap_t*
bheap_new( unsigned int initial_data_size ) {
bheap_t *h = (bheap_t*) malloc( sizeof(bheap_t) );
h->data = (pair_t*) malloc( sizeof(pair_t) * (1 + initial_data_size) );
h->data_size = 1 + initial_data_size;
h->size = 0;
return h;
}
void
bheap_delete(bheap_t *h) {
if( h ) {
if( h->data ) {
free( h->data );
}
free(h);
}
}
void
bheap_checkup( bheap_t *h, unsigned int c ) {
unsigned int p;
for( p = c / 2; p > 0 ; c = p , p = c / 2 ) {
if( h->data[p].key > h->data[c].key ) {
pair_t tmp = h->data[p]; h->data[p] = h->data[c]; h->data[c] = tmp;
} else {
break;
}
}
}
void
bheap_checkdown( bheap_t *h, unsigned int p ) {
unsigned int c;
for( c = 2 * p ; c <= h->size ; p = c, c = 2 *p ) {
if( c + 1 <= h->size && h->data[c + 1].key < h->data[c].key ) c++;
if( h->data[c].key < h->data[p].key ) {
pair_t tmp;
tmp = h->data[c]; h->data[c] = h->data[p]; h->data[p] = tmp;
} else {
break;
}
}
}
void
bheap_add( bheap_t *h, pair_t v ) {
if( h->size + 1 >= h->data_size ) {
h->data_size *= 2;
h->data = (pair_t*) realloc( h->data, h->data_size * sizeof(pair_t) );
}
h->data[ ++(h->size) ] = v ;
bheap_checkup( h, h->size );
}
int
bheap_extract_min(bheap_t *h, pair_t *v) {
if( h->size == 0 ) return 0;
*v = h->data[1];
h->data[1] = h->data[ (h->size)--];
bheap_checkdown( h, 1 );
return 1;
}
int main() {
bheap_t *h = bheap_new(1000);
unsigned int n, i;
pair_t v = {0, 0};
scanf("%u", &n);
for( i = 0; i < n; i++ ){
scanf("%d", &v.key);
v.value = i;
bheap_add(h, v);
}
while( bheap_extract_min(h, &v) ) {
printf("%d ", v.key);
}
printf("\n");
bheap_delete( h );
return 0;
}
#include<stdio.h>
typedef struct {
// int value;
int key;
} ITEM;
class HEAP {
public:
ITEM *h;
int size;
HEAP(unsigned int n) {
size = 0;
h = (ITEM*) malloc( sizeof(ITEM) * n);
}
~HEAP() {
if(h) free(h);
}
int add(ITEM x) {
h[++size]=x;
checkup(size);
return 1;
}
int extract_min(ITEM *x) {
if(size ==0) return 0;
*x = h[1];
h[1] = h[size--];
checkdown(1);
return 1;
}
private:
void checkup(int c) {
int p;
p = c / 2;
if( p == 0 )return;
if(h[p].key > h[c].key) {
ITEM tmp;
tmp = h[p]; h[p] = h[c]; h[c] = tmp;
checkup(p);
}
}
void checkdown(int p) {
int c;
c = 2*p;
if( c > size ) return;
if( c+1 <= size && h[c + 1].key < h[c].key ) c++;
if( h[c].key < h[p].key ) {
ITEM tmp;
tmp = h[c]; h[c] = h[p]; h[p] = tmp;
checkdown(c);
}
}
};
int main() {
HEAP heap(1000);
int n, i;
ITEM x;
scanf("%d", &n);
for(i = 0; i < n; i++){
scanf("%d", &x.key);
heap.add(x);
}
while( heap.extract_min(&x) ) {
printf("%d ", x.key);
}
return 0;
}