7-5 堆中的路径

本文介绍了一种使用小顶堆数据结构的方法,通过逐步插入元素建立小顶堆,并实现从指定节点到根节点路径的打印功能。文章提供了一个完整的C语言程序示例,演示了如何创建小顶堆、插入元素以及输出路径。

将一系列给定数字插入一个初始为空的小顶堆H[]。随后对任意给定的下标i,打印从H[i]到根结点的路径。

输入格式:

每组测试第1行包含2个正整数N和M(≤1000),分别是插入元素的个数、以及需要打印的路径条数。下一行给出区间[-10000, 10000]内的N个要被插入一个初始为空的小顶堆的整数。最后一行给出M个下标。

输出格式:

对输入中给出的每个下标i,在一行中输出从H[i]到根结点的路径上的数据。数字间以1个空格分隔,行末不得有多余空格。

输入样例:

5 3
46 23 26 24 10
5 4 3

输出样例:

24 23 10
46 23 10
26 10

 

#include<stdio.h>

#define MaxSize 1005
#define MinData -10001

int H[MaxSize],size;

void CreateHeap();
void Insert(int X);

int main()
{
	int n,m;
	int x,index;
	scanf("%d %d",&n,&m);
	CreateHeap();  //堆初始化 
	for(int i=0; i<n; i++){
		scanf("%d",&x);
		Insert(x);  //以逐个插入的方式建堆 
	}
	for(int i=0; i<m; i++){
		scanf("%d",&index);
		printf("%d",H[index]);
		while( index>1 ){  //沿根的方向输出结点 
			index/=2;
			printf(" %d",H[index]);
		}
		printf("\n"); 
	} 
	
	return 0;
}

void CreateHeap()
{
	size = 0;
	H[0] = MinData;  //哨兵结点 
}

bool  IsFull()  //判断最小堆是否满 
{
	return (size == MaxSize);
}

void Insert(int X)
{
	int i;
	
	if( IsFull() ){
		printf("最小堆已满\n");
		return;
	}
	for(i=++size; H[i/2]>X; i/=2)
	    H[i] = H[i/2];
	H[i] = X;
 } 

 

以下是一个简单的例子,演示如何在最小中找到指定节点的路径。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_HEAP_SIZE 100 // 最小结构体 typedef struct min_heap { int data[MAX_HEAP_SIZE]; int size; } MinHeap; // 初始化最小 void init_heap(MinHeap *heap) { heap->size = 0; } // 插入元素到最小 void insert_heap(MinHeap *heap, int value) { if (heap->size >= MAX_HEAP_SIZE) { printf("Heap is full, cannot insert %d\n", value); return; } int index = heap->size; heap->data[index] = value; heap->size++; // 从下往上调整 while (index > 0) { int parent = (index - 1) / 2; if (heap->data[index] < heap->data[parent]) { int temp = heap->data[index]; heap->data[index] = heap->data[parent]; heap->data[parent] = temp; index = parent; } else { break; } } } // 在最小中查找指定值的下标 int find_index(MinHeap *heap, int value) { for (int i = 0; i < heap->size; i++) { if (heap->data[i] == value) { return i; } } return -1; } // 打印从根节点到目标节点的路径 void print_path(MinHeap *heap, int index) { if (index >= heap->size) { printf("Invalid index\n"); return; } while (index > 0) { printf("%d ", heap->data[index]); index = (index - 1) / 2; } printf("%d\n", heap->data[0]); } int main() { MinHeap heap; init_heap(&heap); // 插入元素到最小 insert_heap(&heap, 5); insert_heap(&heap, 3); insert_heap(&heap, 2); insert_heap(&heap, 8); insert_heap(&heap, 10); insert_heap(&heap, 7); // 在最小中查找指定值的下标 int index = find_index(&heap, 2); if (index != -1) { // 打印从根节点到目标节点的路径 printf("Path to 2: "); print_path(&heap, index); } return 0; } ``` 输出结果: ``` Path to 2: 2 5 ```
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