L2-012 关于堆的判断

本文介绍了一种通过不断插入元素构建小顶堆的方法,并针对特定条件下的结点关系进行了判断。采用C++实现,包括如何调整堆以保持性质、记录结点位置等关键步骤。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

L2-012 关于堆的判断

将一系列给定数字顺序插入一个初始为空的小顶堆H[]。随后判断一系列相关命题是否为真。命题分下列几种:

x is the root:x是根结点;
x and y are siblings:x和y是兄弟结点;
x is the parent of y:x是y的父结点;
x is a child of y:x是y的一个子结点。
输入格式:
每组测试第1行包含2个正整数N(≤ 1000)和M(≤ 20),分别是插入元素的个数、以及需要判断的命题数。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。之后M行,每行给出一个命题。题目保证命题中的结点键值都是存在的。

输出格式:
对输入的每个命题,如果其为真,则在一行中输出T,否则输出F。

输入样例:
5 4
46 23 26 24 10
24 is the root
26 and 23 are siblings
46 is the parent of 23
23 is a child of 10

输出样例:
F
T
F
T

注意这题神坑,仔细审题的话会发现题目是要求你在初始化为空的小顶堆里插入结点,而不是在输入完成后进行堆排序,两者的顺序是不一样的

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
#include <unordered_map>
using namespace std;
static const auto io_sync_off = []() {
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);
    return nullptr;
}();

vector<int> nums;


// 下面的注释是堆排序,输入完成后调用heap_sort(n),就可以对数组进行
// 堆排序 ,先看怎么向下调整再看怎么向上调整,这样好理解
/* void siftdown(int i,int n)  //向下调整
{
    int t=nums[i],j;
    while((j=2*i+1)<n)
    {
        if(j<n-1&&nums[j]<nums[j+1]) ++j;
        if(t<nums[j])
        {
            nums[i]=nums[j];
            i=j;
        }
        else break;
    }
    nums[i]=t;
}

 void heap_sort(int n)       //堆排序
{
    for(int i=(n-2)/2;i>=0;--i) 
        siftdown(i,n);
    for(int i=n-1;i>0;--i)
    {
        swap(nums[0],nums[i]);
        siftdown(0,i);
    }
} */

void siftup(int k) //向上调整,结点插入的位置为k
{
    int j = k, i = (j - 1) / 2; //i是k的父亲节点
    int t = nums[j];
    while (j > 0) //j不是根节点时
    {
        if (nums[i] < t)
            break;
        else
        {
            nums[j] = nums[i];
            j = i;
            i = (i - 1) / 2;
        }
    }
    nums[j] = t;
}

int main()
{
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    nums.resize(n);
    for (int i = 0; i < n; ++i)
    {
        cin >> nums[i];
        siftup(i);
    }
    string str;
    unordered_map<int, int> hash;
    for (int i = 0; i < n; ++i)//记录每个点的位置
        hash[nums[i]] = i;
    
    for (int i = 0; i < m; ++i)
    {
        int x, y, index_x, index_y;
        cin >> x;
        cin >> str;
        index_x = hash[x];
        if (str[0] == 'a')
        {
            cin >> y;
            getline(cin, str);
            index_y = hash[y];
            if ((index_x - 1) / 2 == (index_y - 1) / 2)
                cout << "T" << endl;
            else
                cout << "F" << endl;
        }
        else
        {
            cin >> str;
            cin >> str;
            if (str[0] == 'r')
            {
                if (index_x == 0)
                    cout << "T" << endl;
                else
                    cout << "F" << endl;
            }
            else if (str[0] == 'p')
            {
                cin >> str;
                cin >> y;
                index_y = hash[y];
                if ((index_y - 1) / 2 == index_x)
                    cout << "T" << endl;
                else
                    cout << "F" << endl;
            }
            else
            {
                cin >> str;
                cin >> y;
                index_y = hash[y];
                if ((index_x - 1) / 2 == index_y)
                    cout << "T" << endl;
                else
                    cout << "F" << endl;
            }
        }
    }
    return 0;
}
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