配位堆模板

配位堆模板

复杂度:

  • 合并(Merge): \(O(1)\)
  • 插入(Insert/Push): \(O(1)\)
  • 修改值(Change): \(O(1)\) or \(O(logn)\)
  • 取出维护的最值(Top): \(O(1)\)
  • 弹出堆顶元素(Pop): \(O(logn)\)

这里特别说明一下,配位堆是支持单点修改的,只不过大根堆只能增值,小根堆只能减值,因为要维护堆的性质不变,复杂度\(O(1)\)。想要修改成任意值也可以,可以先把要修改的点及其子树取出,并断开其与子树的连边,修改后再将 此点及其所有子树 与根合并,类似pop操作,复杂度大概是\(O(logn)\)?,谨慎使用为好。

以大根堆为例

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
#define N 10010
using namespace std;
template<class T,int maxsize,bool cmp(const T &a,const T &b)>
class Pairing_Heap
{
	private:
		T val[maxsize];
		int head[maxsize],next[maxsize],to[maxsize],fa[maxsize],root,size,cnt;
		int epool[maxsize],npool[maxsize],e,n;
		int stack[maxsize],t;
		inline int new_edge(){return e?epool[e--]:++cnt;}
		inline int new_node(){return n?npool[n--]:++size;}
		inline void add(int a,int b){int u=new_edge();to[u]=b;next[u]=head[a];head[a]=u;}
	public:
		Pairing_Heap(){e=n=size=cnt=root=t=0;}
		inline int merge(int a,int b){if(cmp(val[b],val[a]))swap(a,b);add(fa[b]=a,b);return a;}
		inline void push(T v){int u=new_node();val[u]=v;root=root?merge(root,u):u;}
		inline T top(){return val[root];}
		inline bool empty(){return !root;}
		inline void pop()
		{
			register int i;t=0;
			for(i=head[root];i;i=next[i]){epool[++e]=i;if(fa[to[i]]==root)fa[s[++t]=to[i]]=0;}
			fa[root]=head[root]=0,npool[++n]=root,root=i=0;
			while(i<t){++i;if(i==t){root=s[i];return;}int u=s[i],v=s[++i];s[++t]=merge(u,v);}
		}
}

Merge

直接根根合并,并使小根为大根子树(大根堆)

Push (Insert)

Modify

Pop

posted @ 2018-11-02 08:50  银河渡舟  阅读(321)  评论(0编辑  收藏  举报