7-5 堆中的路径(最小堆)

本文介绍了一种使用小顶堆数据结构的方法,通过给定的数字序列构建小顶堆,并实现从指定节点到根节点的路径打印功能。文章详细展示了如何在C++中实现这一过程,包括插入元素并调整堆结构,以及遍历路径的算法。

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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。


 
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <stack>
#include <cmath>
using namespace std;
vector<int> v;
void upAdjust(int i){
    if(i==1) return;
    while(i!=1){
        if(v[i]<v[i/2]){
            swap(v[i],v[i/2]);
            i/=2;
        }else{
            break;
        }
    }
}
int main()
{
    int n,m;
    cin>>n>>m;
    v.resize(n+1);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cin>>v[i];
        upAdjust(i);
    }
    for(int i=0;i<m;i++){
        int num;
        cin>>num;
        int flag=1;
        while(num!=0){
            if(flag) {
                cout<<v[num];
                flag=0;
            }else {
                cout<<" "<<v[num];
            }
            num/=2;
        }
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}

 

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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