标签:优先 value 设置 return int creat 斜堆 需要 error:
一、斜堆的介绍
斜堆(Skew heap)也叫自适应堆(self-adjusting heap),它是左倾堆的一个变种。和左倾堆一样,它通常也用于实现优先队列;作为一种自适应的左倾堆,它的合并操作的时间复杂度也是O(lg n)。
它与左倾堆的差别是:
(01) 斜堆的节点没有"零距离"这个属性,而左倾堆则有。
(02) 斜堆的合并操作和左倾堆的合并操作算法不同。
斜堆的合并操作
(01) 如果一个空斜堆与一个非空斜堆合并,返回非空斜堆。
(02) 如果两个斜堆都非空,那么比较两个根节点,取较小堆的根节点为新的根节点。将"较小堆的根节点的右孩子"和"较大堆"进行合并。
(03) 合并后,交换新堆根节点的左孩子和右孩子。
第(03)步是斜堆和左倾堆的合并操作差别的关键所在,如果是左倾堆,则合并后要比较左右孩子的零距离大小,若右孩子的零距离 > 左孩子的零距离,则交换左右孩子;最后,在设置根的零距离。
二、斜堆的基本操作
1. 基本定义
template <class T> class SkewNode{ public: T key; // 关键字(键值) SkewNode *left; // 左孩子 SkewNode *right; // 右孩子 SkewNode(T value, SkewNode *l, SkewNode *r): key(value), left(l),right(r) {} };
SkewNode是斜堆对应的节点类。
template <class T> class SkewHeap { private: SkewNode<T> *mRoot; // 根结点 public: SkewHeap(); ~SkewHeap(); // 前序遍历"斜堆" void preOrder(); // 中序遍历"斜堆" void inOrder(); // 后序遍历"斜堆" void postOrder(); // 将other的斜堆合并到this中。 void merge(SkewHeap<T>* other); // 将结点(key为节点键值)插入到斜堆中 void insert(T key); // 删除结点(key为节点键值) void remove(); // 销毁斜堆 void destroy(); // 打印斜堆 void print(); private: // 前序遍历"斜堆" void preOrder(SkewNode<T>* heap) const; // 中序遍历"斜堆" void inOrder(SkewNode<T>* heap) const; // 后序遍历"斜堆" void postOrder(SkewNode<T>* heap) const; // 交换节点x和节点y void swapNode(SkewNode<T> *&x, SkewNode<T> *&y); // 合并"斜堆x"和"斜堆y" SkewNode<T>* merge(SkewNode<T>* &x, SkewNode<T>* &y); // 销毁斜堆 void destroy(SkewNode<T>* &heap); // 打印斜堆 void print(SkewNode<T>* heap, T key, int direction); };
SkewHeap是斜堆类,它包含了斜堆的根节点,以及斜堆的操作。
2. 合并
/* * 合并"斜堆x"和"斜堆y" */ template <class T> SkewNode<T>* SkewHeap<T>::merge(SkewNode<T>* &x, SkewNode<T>* &y) { if(x == NULL) return y; if(y == NULL) return x; // 合并x和y时,将x作为合并后的树的根; // 这里的操作是保证: x的key < y的key if(x->key > y->key) swapNode(x, y); // 将x的右孩子和y合并, // 合并后直接交换x的左右孩子,而不需要像左倾堆一样考虑它们的npl。 SkewNode<T> *tmp = merge(x->right, y); x->right = x->left; x->left = tmp; return x; } /* * 将other的斜堆合并到this中。 */ template <class T> void SkewHeap<T>::merge(SkewHeap<T>* other) { mRoot = merge(mRoot, other->mRoot); }
merge(x, y)是内部接口,作用是合并x和y这两个斜堆,并返回得到的新堆的根节点。
merge(other)是外部接口,作用是将other合并到当前堆中。
3. 添加
/* * 新建键值为key的结点并将其插入到斜堆中 * * 参数说明: * heap 斜堆的根结点 * key 插入的结点的键值 * 返回值: * 根节点 */ template <class T> void SkewHeap<T>::insert(T key) { SkewNode<T> *node; // 新建结点 // 新建节点 node = new SkewNode<T>(key, NULL, NULL); if (node==NULL) { cout << "ERROR: create node failed!" << endl; return ; } mRoot = merge(mRoot, node); }
insert(key)的作用是新建键值为key的节点,并将其加入到当前斜堆中。
4. 删除
/* * 删除结点 */ template <class T> void SkewHeap<T>::remove() { if (mRoot == NULL) return NULL; SkewNode<T> *l = mRoot->left; SkewNode<T> *r = mRoot->right; // 删除根节点 delete mRoot; // 左右子树合并后的新树 mRoot = merge(l, r); }
remove()的作用是删除斜堆的最小节点。
本文来自http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3638524.html#a1
标签:优先 value 设置 return int creat 斜堆 需要 error:
原文地址:https://www.cnblogs.com/msymm/p/9757526.html