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小根堆考试怎么

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小根堆是一种特殊的完全二叉树,其中每个节点的值都小于或等于其子节点的值。在实现中,通常左孩子小于右孩子。小根堆的主要操作包括插入(push)和删除(pop)。

插入(push)

将新元素添加到堆的末尾。

从新元素的位置开始,向上移动到堆顶,并在每个节点处检查是否满足小根堆的条件(即父节点的值小于或等于其子节点的值)。如果不满足,则交换节点值,直到满足条件或到达堆顶。

删除(pop)

移除堆顶元素(即最小值)。

将堆的最后一个元素移到堆顶。

从堆顶开始,向下移动到合适的位置,并在每个节点处检查是否满足小根堆的条件。如果不满足,则交换节点值,直到满足条件或到达叶子节点。

小根堆在算法中有广泛的应用,例如在Dijkstra算法中用于选择当前最小距离的节点,或在Huffman树构建中用于合并权重最小的节点。

```cpp

include

include

include

using namespace std;

class MinHeap {

private:

priority_queue, greater> heap;

public:

void push(int x) {

heap.push(x);

}

void pop() {

heap.pop();

}

int top() {

return heap.top();

}

bool empty() {

return heap.empty();

}

size_t size() {

return heap.size();

}

};

int main() {

MinHeap minHeap;

minHeap.push(3);

minHeap.push(1);

minHeap.push(4);

minHeap.push(1);

minHeap.push(5);

while (!minHeap.empty()) {

cout << "Popped: " << minHeap.top() << endl;

minHeap.pop();

}

return 0;

}

```

在这个示例中,我们使用了C++标准库中的`priority_queue`来实现小根堆。`priority_queue`默认是一个最大堆,但我们通过传递`greater`作为比较函数对象来使其成为一个最小堆。然后,我们实现了`push`、`pop`、`top`、`empty`和`size`方法来操作堆。