C++实现加强堆

C++实现加强堆_第1张图片

文章目录

  • 1. 为什么要有加强堆
  • 2. 什么是加强堆
  • 3. 加强堆的具体实现
    • 3.1 加强堆的基本结构
    • 3.2 push和pop的实现
    • 3.3 修改和删除任意值

1. 为什么要有加强堆

我们之前写的堆和系统提供的priority_queue(优先级队列),它们是有一些事情做不到的,或者说完成的时间效率比较低。比如:系统提供的堆做不到自由删除任何一个堆中的元素。如果我们想修改或删除堆中的任意一个位置的数,我们就得知道这个数的位置。那么我们就需要遍历,遍历的复杂度是O(N),这样堆的效率就会很低,此时我们就需要加强堆。

2. 什么是加强堆

加强堆其实就是在原有的堆上加上反向索引表(哈希表),这个反向索引表的目的就是为了记录每个数据的一个下标情况。

3. 加强堆的具体实现

3.1 加强堆的基本结构

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但是这里有一个问题:如果数组中出现相同元素的时候,就会导致indexMap中它们的下标无法映射,因为哈希表的key不能重复,即使换成unordered_multimap也不行,因为要获取其中一个key的下标时,会与其他相同的key产生冲突

3.2 push和pop的实现

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push很简单,和之前一样。只需要在索引表里记录一下位置。
但是向上调整中,这个数的和其它的数的位置可能发生变化,所以在我们的反向索引表中,我们也要进行改正。因为堆和索引表里面的位置都需要发生改变,我们需要自己封装一个swap。
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pop函数也是类似,我们在索引表中也要把它删除:
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3.3 修改和删除任意值

修改函数:
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obj位置的值发生改变,它可能会向上或者向下调整。但是向上调整和向下调整只会发生一个。如果是向上调整,向下调整就不进去,如果向下调整,向上调整就进不去。

删除函数:
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删除指定的值,就是让最后的值和指定的值进行交换,然后再去调整。

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