带有移除任何元素方法的c++堆

c++ heap with removing any element method

本文关键字：方法 c++ 元素任何更新时间：2023-10-16

我试图用删除任何数字（不仅是最小值或最大值）的方法来实现我自己的堆，但我无法解决一个问题。要编写删除函数，我需要指向堆中元素的指针（删除给定元素的时间为O（logn））。但当我尝试这样做时：

vector<int*> ptr(n);

它当然不起作用。

也许我应该在堆中插入另一个包含int的类或结构，但现在我想找到任何使用int的解决方案（因为我已经使用int实现了它）？

当您需要删除（或更改）根以外的其他对象时，d-heap不一定是理想的数据结构：节点不断更改其位置，您需要跟踪各种移动。然而，这是可行的。要使用这样的堆，您需要向新插入的对象返回一个句柄，该句柄标识某种保持不变的节点。由于d-heap算法依赖于树是一个完全平衡的树，因此实际上需要使用数组来实现它。由于这两个要求（使用数组和节点保持不变）是互斥的，因此您需要同时执行这两项要求，并将节点索引到数组中（这样您可以找到对象在数组中的位置）和从数组指向节点的指针（这样您就可以在位置更改时更新节点）。几乎可以肯定的是，您不想大量移动节点，即您更愿意通过搜索多个节点来找到移动节点的正确方向，即您希望使用d>2。

有另一种方法可以实现本质上基于节点的堆。特别是Fibonacci堆，其对于某些使用模式产生比通常的O（ln（n））复杂度更好的摊余复杂度。然而，它们更难实现，只有当您需要频繁更改节点的优先级或拥有相当大的数据集时，实际效率才会得到回报。

堆是一种特殊类型的数据结构；元素存储在二叉树中，添加或删除元素有完善的过程。许多实现使用数组来保存树节点，并且移除元素涉及到四处移动log（n）个元素。通常，按照数组的使用方式，数组位置n处节点的子节点存储在位置2n2n+1；元素0为空。

这个维基百科页面在解释算法方面做得很好。