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  • Pgm37 - Heap binario e ordinamenti rapidi. Scopri cos'è un "mucchio" in altri dizionari Ordinando per scelta

Pgm37 - Heap binario e ordinamenti rapidi. Scopri cos'è un "mucchio" in altri dizionari Ordinando per scelta

un mucchio

E. mucchio, mucchio, massa, cose in una montagna;

folla, adunata; *molti;

nov. difficile pagliaio

Mosca il numero di capi di bestiame trasferiti da un proprietario a una mandria. Cumuli di macerie piantati. Molte persone, persone. Ho molte preoccupazioni. Mucchio di formiche. formicaio. In un mucchio e in un mucchio, rapidamente (sulla mano di un contadino). Una grande pila (di soldi) non ti disturberà. C'era un mucchio, diventò un mucchio, e lo accumularono. Non ha senso fissare la pila di qualcun altro. Grumoso e ammucchiato, e sotto il braccio sinistro. Guarda in un gruppo, ma guarda in disparte! Le persone sono stupide: tutto sta in un mucchio. Uno per uno, tutti; e quando inizi a contare, non ce n'è uno! Galiziani in gruppo, residenti di Kostroma in gruppo, residenti di Yaroslavl lontani o separati: dalla guerra civile tra Shemyaki e Shuisky.

Sib. fabbrica, la quantità di carbone che esce dalla fornace in una sola volta. Fai mucchi, brucia la terra.

Sib. ultima fase della gravidanza. Chi ti ha dato Dio? No, anche mia moglie è nel mucchio. Mucchi di plurale sminuirà inferiore costellazione delle Pleiadi, nido d'anatra, donne, stozhar.

Sud zap. Festa ebraica della Pasqua (vedi Tabernacolo). Mucchio, cumulo, mucchio, relativo ai cumuli. Una carica accumulata rovina il gioco. La gente sta in mezzo alla folla, densamente, in mezzo alla folla. Nubi cumuliformi. Colmo, grumoso, costituito da cumuli, disseminato di cumuli. Kuchenok è un piccolo mucchio di carbone in cui viene bruciato il carbone (marchi) che non era maturo durante la prima combustione. Kuchegur m.Kuchegur pl. Sud tumuli sabbiosi, collinette sciolte, shikhan, caserme. Negozio Heap a San Pietroburgo. minatore di carbone Ammucchiare qualcosa, ammucchiare, raccogliere, piegare, rastrellare in mucchi, mucchi.

Accumula cosa, novg. commerciare piccole cose, accumulare panini, kvas.

Ammucchia le patate, rastrella, sali in collina. -sya, annoiarsi, mettere in mucchio; affollarsi insieme.

I trichechi si stanno affollando. Strisciano sul ghiaccio in uno stormo (in uno stormo) e convergono.

A chi, su cosa, sedendosi. orientale chiedere incessantemente, in modo umiliante, inchinarsi, implorare, discutere, infastidire, infastidire (disturbare). Ansimava, era tormentato, ma quando si annoiava lo abbandonava. Ho studiato e sofferto, ma quando ho supplicato ho rinunciato. Soffre, ma non importa a nessuno. Mi annoio con i miei capelli. Mi sono abituato, sono entrato nel mucchio. La talpa ha scavato la terra. Problemi con le patate. Ci siamo annoiati molto. Sputatelo. Colpisci di lato. I tiratori erano affollati. Coccola il tuo vicino. Ti annoierai quando arriveranno i guai. Mi sono stancato del rublo con la forza. Si rannicchiò e si inchinò. Mi sono stancato, mi sono chinato. Kuchenye mercoledì. valido secondo il verbo. ancora e ancora. Un mucchio di w. Di. valido secondo il verbo. accumularsi e

sminuirà mucchio. Costruisci gruppi con fucilieri, fuggi da formazioni sciolte in gruppi durante un'incursione di cavalleria. Per ammucchiare qualcosa, accartocciare, piegare o arrotolare, accartocciare in un mucchio. I cosacchi si stringono insieme. folla, accalcarsi, fumare, sedersi vicini. Clump o tul. ammucchiare, esitare, procrastinare, frugare. Cosa stai mettendo lì dentro?

Dizionario esplicativo della lingua russa. D.N. Ushakov

un mucchio

    Una grande quantità di qualcosa ammucchiata in un unico posto. Un mucchio di sabbia. Mentre faceva a pezzi un mucchio di letame, il gallo trovò un granello di perla. Krylov. Il re una volta ordinò ai suoi soldati di demolire la terra, manciata dopo manciata, fino a ridurla in un mucchio. Puškin. Mucchio di foglie.

    Un mucchio disordinato, una pila di oggetti diversi. Nell'angolo era ammucchiata ogni sorta di spazzatura. Gli effetti personali furono portati fuori dalla casa in fiamme e messi in un mucchio.

    trans. Un gran numero, molto (fam. colloquiale). Hanno molti figli. Finirti in un sacco di guai. C'erano molte persone riunite! Metti tutto in una pila (colloquiale) - trad. indiscriminatamente, indiscriminatamente, mescolando fenomeni diversi in uno solo. La pila è piccola! - esclamazione, usato. in un gioco per bambini quando viene organizzata una discarica generale.

Dizionario esplicativo della lingua russa. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

un mucchio

    Un accumulo di qualcosa. massa. K. sabbia. Rastrella le foglie secche in un mucchio.

    Che cosa. Un mucchio di qualcosa, molto di qualcuno. K. libri. Caso K K. soldi (tanti). La folla si sta riversando. * La pila è piccola! - un'esclamazione in un gioco per bambini, che poi inizia una discarica generale.

    diminuire mazzo, -i, f. (a 1 valore).

Nuovo dizionario esplicativo della lingua russa, T. F. Efremova.

un mucchio

    1. Qualcosa ammucchiato in una pila.

      decomposizione Una grande quantità, un accumulo di qualcosa.

  1. decomposizione Folla, assembramento (di persone, animali).

    decomposizione Grande quantità, moltitudine.

Heap (memoria)

Mucchio in informatica e programmazione - il nome della struttura dati con cui viene implementata la memoria allocata dinamicamente dell'applicazione.

Dimensione dell'heap- la dimensione della memoria allocata dal sistema operativo per l'archiviazione heap.

Mucchio

Mucchio- un accumulo di un gran numero di oggetti, solitamente di forma simile a un cono. In senso figurato, una grande quantità di qualcosa. Vedi il paradosso dell'heap.

Kuča (città)

Mucchio- un'oasi nel distretto di Aksu della regione autonoma uigura dello Xinjiang della Repubblica popolare cinese, centro amministrativo della contea di Kucha. Popolazione: 70.305 persone. (2007). Situato ad un'altitudine di 1057 m sul livello del mare, ai piedi del Tien Shan.

Heap (struttura dei dati)

mucchioè una struttura dati ad albero specializzata che soddisfa proprietà dell'heap: Se Bè un nodo figlio di un nodo UN, quindi la chiave( UN) ≥ tasto( B). Ciò significa che l'elemento con la chiave più grande è sempre il nodo radice dell'heap, motivo per cui tali heap vengono talvolta chiamati max-heap(in alternativa, se il confronto è invertito, allora l'elemento più piccolo sarà sempre il nodo radice, tali heap sono chiamati min-heap). Non esiste alcun limite al numero di nodi figlio di ciascun nodo heap, sebbene in pratica di solito non ce ne siano più di due. L'heap è l'implementazione più efficiente di un tipo di dati astratto chiamato coda di priorità. Gli heap sono fondamentali per alcuni algoritmi grafici efficienti, come l'algoritmo d-heap e l'heapsort di Dijkstra.

Struttura dati un mucchio non deve essere confuso con il concetto un mucchio nell'allocazione dinamica della memoria. Il termine è stato utilizzato per la prima volta specificamente per le strutture dati. Alcuni dei primi linguaggi di programmazione popolari come LISP fornivano l'allocazione dinamica della memoria utilizzando la struttura dei dati heap, che dava il nome alla quantità di memoria allocata.

Gli heap vengono solitamente implementati come array, il che elimina la necessità di puntatori tra gli elementi.

Solitamente sugli heap vengono eseguite le seguenti operazioni:

  • trova il massimo O trova il minimo: trova rispettivamente l'elemento massimo nel max-heap o l'elemento minimo nel min-heap
  • rimuovere il massimo O rimuovere il minimo: rimuove il nodo radice rispettivamente nell'heap massimo o minimo
  • tasto aumenta O ridurre la chiave: aggiorna la chiave rispettivamente nell'heap massimo o minimo
  • aggiungere: aggiunge una nuova chiave all'heap.
  • fusione: unire due heap per creare un nuovo heap contenente tutti gli elementi di entrambi gli heap originali.

Kucha (villaggio)

Mucchio- un villaggio nel distretto di Novoushytsky nella regione di Khmelnitsky in Ucraina.

La popolazione secondo il censimento del 2001 era di 1.446 persone. Codice postale - 32645. Codice telefonico - 3847. Copre un'area di 5.828 km². Il codice KOATUU è 6823385001.

Kucha (stato)

Mucchio(Anche Kuche E Kuchar) è un antico stato buddista che si estende lungo il confine settentrionale del deserto del Taklamakan lungo il percorso settentrionale della Grande Via della Seta tra Karashar a est e Aksu a ovest.

L'espansione dell'Impero Tang verso ovest nel VII secolo pose fine all'esistenza di questa entità politica. Il risultato fu l’assimilazione degli indoeuropei da parte dei loro vicini di lingua turca. Per la città moderna, vedi Kucha.

Kucha (fiume)

Mucchio- un fiume in Russia, scorre nel distretto di Yusvinsky nel territorio di Perm. La foce del fiume si trova a 54 km lungo la riva destra del fiume Inva. La lunghezza del fiume è di 12 km.

La sorgente del fiume si trova sull'altopiano di Verkhnekamsk vicino al confine con il distretto di Ilyinsky. La sorgente si trova nel tratto Verkhnyaya Kucha, 8 km a sud-ovest del villaggio di Krokhalevo. Il fiume scorre a nord, nel mezzo raggiunge il villaggio di Alyamovo. Sfocia nell'Inva sotto il villaggio di Aksenovo.

Esempi dell'uso della parola mucchio in letteratura.

Goldberg non mostra di aver visto quali miracoli stanno accadendo al suo cavallo, ma, come sospetta Abramovich, probabilmente sa molto, lo nasconde abilmente e, svegliandosi mucchio sterco e paglia sporca dalle sue pericolose visioni, il cavallo ascolta il mormorio assonnato del suo padrone sordomuto.

Goldberg, sonnecchiando mucchio la segatura, mentre Abramovich eseguiva la sua parte solista, si svegliò giusto in tempo per inchinarsi con lui.

Un altro soccorritore, armato di paletta e brandendo lentamente una scopa, ha spazzato via un mucchio frammenti di una vipera di cristallo sparsi sul pavimento.

Dopo tanti giorni di attesa e di imprecazioni, siamo insieme a noi sul trasporto militare IL-72MD in un mucchio spazzatura, un'autogru e una UAZ.

Da questi piccoli esempi risulta chiaro che la Polizia di Stato di Praga un mucchio socialdemocratici e nazionalisti, bombe, cilindri, ricette e rescritti, il monarca regnante e inventore Edison, anarchici e agrari, ecc.

I suoi metodi agricoli migliorarono anno dopo anno, il numero di sacchi di lusavendra inviati al mercato di Mazadona aumentò costantemente e divenne sempre più alto. cumuli chicchi di riso lucenti nei suoi bidoni.

Dicono nella valle di Pizdville che stai navigando su una nave tranquilla diretta in Cina rigorosamente perché cumuli fanteria con denaro e pellicola di azoto.

Quando il padre di Dadus finì di selezionare i pesci, ne aveva tre cumuli: il pesce grosso era destinato alla vendita al mercato, ne tenevano un po' per sé per friggerlo, e Dadus e Ivan dovevano distribuire ogni genere di piccole cose ai ragazzini che si accalcavano intorno.

La ragazza il cui volto è in un mucchio Non potevo vedere le scorte di cibo, anche se il suo odore mi sembrava stranamente familiare, prima di raggiungere gli anziani, che già tendevano avidamente le mani per il cibo, prima di raggiungere con cautela il mio piede esattamente nel vuoto, oltre il gradino più alto.

Anche sotto Lavrentiy Pavlovich aderirono a questo sistema: se nascondi un diamante da qualche parte, allora è meglio un mucchio bicchieri della stessa misura.

L'unico accenno di disordine si trovava nella piccola area davanti alla First Alaskan PAP Bank, dove c'erano dei tralicci cumuli strumenti e bottiglie di birra giacciono due figure incompiute realizzate in polistirolo espanso.

No, urlerà solo una parola senza senso e, sotto la sua protezione, inizierà a scaricarlo in una un mucchio tutta la diversità delle aspirazioni del pensiero umano.

E in effetti, Badmaev ha iniziato con le storie sui suoi successi nel trattamento, chiamate un mucchio pazienti con grandi nomi, per poi scivolare lentamente nella grande politica.

Oltre a loro”, brontolò Badya, “ci sono altre persone che puliscono in giro un mucchio ogni sorta di schifezza.

Poi Barbuda ha aspettato che arrivasse il suo turno di ripulire la Fun House, la diocesi del padrino, ha scelto il momento in cui era distratto, e si è accanito contro di lui un mucchio nel primo cassetto della scrivania.

Qualcosa, solitamente sciolto, piccolo, ammucchiato, versato in un posto.

  • Mucchio sabbia.
  • I suoi vestiti giacevano informi sul pavimento in un mucchio.
  • colloquiale. persone disordinate, animali, automobili, ecc.
    • Non riesco a immaginare come le persone vivessero in appartamenti comuni in uno mucchio Però c'erano bambini, e tanti bambini, hanno fatto tutto in fretta, dove c'è tempo per la psicoterapia reciproca, la preparazione, l'affetto, le parole.
  • qualcosa di grosso.
    • Questa pelliccia un mucchio vale i soldi!
  • maschio e femmina.
    • Il nome del mio amico è Mucchio.
    • Il nome del mio amico è Mucchio.
  • "Hill" dopo aver scaricato l'autocarro con cassone ribaltabile
  • "i tuoi... affari aspetteranno"
  • ...piccolo
  • in informatica e programmazione, una regione di spazio di indirizzi riservato, un nome convenzionale per la struttura dati su cui è implementata la memoria dinamica dell'applicazione
  • le cose sono ammucchiate
  • mucchio
  • mucchio di spazzatura
  • unità di conto globale per il letame
  • montagna di spazzatura
  • mucchio di foglie
  • mucchio di letame
  • mucchio
  • mucchio di spazzatura
  • mucchio di spazzatura
  • mucchio di neve
  • una pila piccola
  • mucchio, mucchio
  • gioco da giardino "...piccolo"
  • gioco per bambini "...-piccolo"
  • unità di conteggio del letame
  • E. mucchio, mucchio, massa, cose in una montagna; folla, adunata; *molti; nov. difficile pagliaio Mosca il numero di capi di bestiame trasferiti da un proprietario a una mandria. Cumuli di macerie piantati. Molte persone, persone. Ho molte preoccupazioni. Mucchio di formiche. formicaio. In un mucchio e in un mucchio, rapidamente (sulla mano di un contadino). Una grande pila (di soldi) non ti disturberà. C'era un mucchio, diventò un mucchio, e lo accumularono. Non ha senso fissare la pila di qualcun altro. Grumoso e ammucchiato, e sotto il braccio sinistro. Guarda in un gruppo, ma guarda in disparte! Le persone sono stupide: tutto sta in un mucchio. Uno per uno, tutti; e quando inizi a contare, non ce n'è uno! Galiziani in gruppo, residenti di Kostroma in gruppo, residenti di Yaroslavl lontani o separati: dalla guerra civile tra Shemyaki e Shuisky. Sib. fabbrica, la quantità di carbone che esce dalla fornace in una sola volta. Fai mucchi, brucia la terra. Sib. ultima fase della gravidanza. Chi ti ha dato Dio? No, anche mia moglie è nel mucchio. Mucchi di plurale sminuirà inferiore costellazione delle Pleiadi, nido d'anatra, donne, stozhar. Sud zap. Festa ebraica della Pasqua (vedi Tabernacolo). Mucchio, cumulo, mucchio, relativo ai cumuli. Una carica accumulata rovina il gioco. La gente sta in mezzo alla folla, densamente, in mezzo alla folla. Nubi cumuliformi. Colmo, grumoso, costituito da cumuli, disseminato di cumuli. Kuchenok è un piccolo mucchio di carbone in cui viene bruciato il carbone (marchi) che non era maturo durante la prima combustione. Kuchegur m.Kuchegur pl. Sud tumuli sabbiosi, collinette sciolte, shikhan, caserme. Negozio Heap a San Pietroburgo. minatore di carbone Ammucchiare qualcosa, ammucchiare, raccogliere, piegare, rastrellare in mucchi, mucchi. Accumula cosa, novg. commerciare piccole cose, accumulare panini, kvas. Ammucchia le patate, rastrella, sali in collina. -sya, annoiarsi, mettere in mucchio; affollarsi insieme. I trichechi si stanno affollando. Strisciano sul ghiaccio in uno stormo (in uno stormo) e convergono. a chi, su cosa, seduto. orientale chiedere incessantemente, in modo umiliante, inchinarsi, implorare, discutere, infastidire, infastidire (disturbare). Ansimava, era tormentato, ma quando si annoiava lo abbandonava. Ho studiato e sofferto, ma quando ho supplicato ho rinunciato. Soffre, ma non importa a nessuno. Mi annoio con i miei capelli. Mi sono abituato, sono entrato nel mucchio. La talpa ha scavato la terra. Problemi con le patate. Ci siamo annoiati molto. Sputatelo. Colpisci di lato. I tiratori erano affollati. Coccola il tuo vicino. Ti annoierai quando arriveranno i guai. Mi sono stancato del rublo con la forza. Si rannicchiò e si inchinò. Mi sono stancato, mi sono chinato. Kuchenye mercoledì. valido secondo il verbo. ancora e ancora. Un mucchio di w. Di. valido secondo il verbo. accumulare e sminuire. mucchio. Costruisci gruppi con fucilieri, fuggi da formazioni sciolte in gruppi durante un'incursione di cavalleria. Per ammucchiare qualcosa, accartocciare, piegare o arrotolare, accartocciare in un mucchio. I cosacchi si stringono insieme. folla, accalcarsi, fumare, sedersi vicini. Clump o tul. ammucchiare, esitare, procrastinare, frugare. Cosa stai mettendo lì dentro?
  • sia sterco che formica
  • gioco "...-piccolo"
  • collina dei rifiuti
  • risultato in blocco dello scarico dell'autocarro con cassone ribaltabile
  • sterco o formica
  • conglomerato
  • mucchio di spazzatura
  • memoria del computer non allocata
  • memoria non allocata
  • montagna piena di letame
  • mucchio artificiale
  • sinonimo di mucchio
  • accumulo di materiale
  • accumulo di massa
  • accumulo di qualcosa di sciolto
  • gioco da giardino "...piccolo"
  • gioco per bambini "...-piccolo"
  • gioco "...-piccolo"
  • “i tuoi... affari aspetteranno”
  • ... piccolo!
  • "collina" dopo aver scaricato l'autocarro con cassone ribaltabile
  • un mucchio di spazzatura di ogni genere
  • 1 strada, fila di case, strada, passaggio (Taj.)
  • 2 collina nella regione di Sverdlovsk; Spessi nubi cumuliformi in estate nella regione di Arkhangelsk.
  • sinonimo: mucchio
  • Mucchio.
  • Un mucchio di spazzatura.
  • Memoria del computer non allocata.
  • Mucchio.
  • Unità di conto globale per il letame.
  • Un mucchio piccolo.
  • Il gioco del cortile è “... piccolo”.
  • Un accumulo di qualcosa di sciolto.
  • In informatica e programmazione, una regione di spazio di indirizzi riservato, un nome convenzionale per la struttura dati su cui è implementata la memoria dinamica dell'applicazione.
  • gioco in giardino" FASCIO piccolo"
  • "Il tuo aspetterà FASCIO affari"
  • FASCIO piccolo!
  • Gioco infantile" FASCIO-piccolo"
  • un gioco " FASCIO-piccolo"
  • Sinonimi per mucchio

      • mucchio
      • peso
      • folla
      • folla

    Iperonimi per mucchio

    Parole in rima per mucchio

    • aggettivi

      • colmo

      umlask

      • grappolo

    Fraseologismi per la parola mucchio

      • la pila è piccola

    Un heap randomizzato è un heap che, attraverso l'uso di un generatore di numeri casuali, consente di eseguire tutte le operazioni necessarie nel tempo atteso logaritmico.

    In un mucchioè chiamato albero binario, per ogni vertice di cui è vero che il valore in questo vertice è inferiore o uguale ai valori in tutti i suoi discendenti (questo è un heap per il minimo; ovviamente, un heap per il massimo può essere definito simmetricamente). Pertanto, c'è sempre un minimo alla radice dell'heap.

    L'insieme standard di operazioni definite per gli heap è il seguente:

    • Aggiunta di un elemento
    • Trovare il minimo
    • Estrazione del minimo (rimuoverlo dall'albero e restituendo il suo valore)
    • Unione di due heap (restituisce un heap contenente elementi di entrambi gli heap; i duplicati non vengono rimossi)
    • Rimozione di un elemento arbitrario (con una posizione nota nell'albero)

    L'heap randomizzato consente di completare tutte queste operazioni nel tempo previsto con un'implementazione molto semplice.

    Struttura dati

    Descriviamo subito la struttura dati che descrive l'heap binario:

    struttura albero (valore T; albero * l, * r;) ; La parte superiore dell'albero memorizza un valore di qualche tipo per il quale è definito un operatore di confronto (). Inoltre, vengono memorizzati i puntatori ai figli sinistro e destro (che sono 0 se non esiste alcun figlio corrispondente).

    Esecuzione di operazioni

    È facile capire che tutte le operazioni sull'heap si riducono a un'unica operazione: fusione due pile in una. In effetti, aggiungere un elemento a un heap equivale a unire questo heap con un heap costituito dall'unico elemento aggiunto. Trovare il minimo non richiede alcuna azione: il minimo è semplicemente la radice dell'heap. Estrarre il minimo equivale a sostituire l'heap con il risultato di unire i sottoalberi sinistro e destro della radice. Infine, eliminare un elemento arbitrario è simile all'eliminazione di un minimo: l'intero sottoalbero radicato in quel vertice viene sostituito dal risultato della fusione di due sottoalberi figli di quel vertice.

    Quindi in realtà dobbiamo solo implementare l'operazione di unione di due heap; tutte le altre operazioni si riducono banalmente a questa operazione.

    Lascia che vengano dati due mucchi e , vuoi restituire la loro unione. È chiaro che alla radice di ciascuno di questi heap ci sono i loro minimi, quindi la radice dell'heap risultante conterrà il minimo di questi due valori. Quindi, confrontiamo quale degli heap ha il valore più piccolo alla radice, lo inseriamo nella radice del risultato e ora dobbiamo unire i figli del vertice selezionato con l'heap rimanente. Se scegliamo uno dei due figli in base a qualche criterio, allora dovremo semplicemente unire il sottoalbero alla radice con questo figlio nell'heap. Torniamo quindi nuovamente all'operazione di fusione. Prima o poi questo processo si fermerà (questo, ovviamente, non richiederà altro che la somma delle altezze degli heap).

    Pertanto, per ottenere in media un'asintotica logaritmica, dobbiamo indicare un modo per selezionare uno dei due figli in modo che in media la lunghezza del percorso percorso sia dell'ordine del logaritmo del numero di elementi nell'heap . Non è difficile intuire che faremo questa scelta accidentalmente, pertanto, l'implementazione dell'operazione di fusione è la seguente:

    Albero * unisci (albero * t1, albero * t2) ( if (! t1 || ! t2) return t1 ? t1 : t2; if (t2- > valore< t1- >valore) scambia (t1, t2) ; if (rand () & 1) scambia (t1->l, t1->r) ; t1->l = unisci (t1->l, t2) ; restituire t1; )

    Qui controlla innanzitutto se almeno uno degli heap è vuoto, quindi non è necessario eseguire alcuna azione di fusione. Altrimenti facciamo in modo che l'heap sia un heap con un valore più piccolo alla radice (per il quale scambiamo e , se necessario). Infine, crediamo che il secondo heap verrà unito con il figlio sinistro della radice dell'heap, quindi scambiamo casualmente i figli sinistro e destro, quindi uniamo il figlio sinistro e il secondo heap.

    Asintotici

    Introduciamo una variabile casuale che denota lunghezza del percorso casuale dalla radice alla foglia (lunghezza in numero di nervature). È chiaro che l'algoritmo viene eseguito nelle operazioni. Pertanto, per studiare gli asintotici dell'algoritmo, è necessario studiare la variabile casuale.

    Valore atteso

    Si afferma che l'aspettativa matematica è stimata dall'alto dal logaritmo del numero di vertici in questo heap:

    Ciò può essere facilmente dimostrato per induzione. Sia e i sottoalberi sinistro e destro della radice dell'heap, rispettivamente, e sia e il numero di vertici in essi contenuti (è chiaro).

    Giusto allora.

    La memoria utilizzata dai programmi è composta da diverse parti − segmenti:

    Segmento di codice(o anche “segmento di testo”), dove si trova il programma compilato. In genere di sola lettura.

    segmento bss(o anche “segmento dati non inizializzato”), dove vengono memorizzati i valori globali e inizializzati a zero.

    Segmento dati(o anche “segmento dati inizializzato”), dove vengono memorizzate le variabili globali e statiche inizializzate.

    Ainsegnamento, da cui vengono estratte le variabili dinamiche.

    Stack di chiamate, dove sono memorizzate le variabili locali e altre informazioni relative alle funzioni.

    In questo tutorial esamineremo solo l'heap e lo stack, poiché è qui che avviene tutto il divertimento.

    Mucchio

    Segmento heap(o semplicemente " un mucchio") tiene traccia della memoria utilizzata per l'allocazione dinamica. Abbiamo già parlato un po' dell'heap in .

    In C++, quando si utilizza l'operatore new per allocare memoria dinamica, tale memoria viene allocata nel segmento heap del programma stesso:

    int *ptr = nuovo int; // per ptr vengono allocati 4 byte dall'heap int *array = new int; // 40 byte vengono allocati dall'heap per l'array

    L'indirizzo della memoria allocata viene restituito dal nuovo operatore e può quindi essere memorizzato nel file . Non dobbiamo preoccuparci del meccanismo per archiviare e allocare la memoria libera ora. Tuttavia è bene sapere che le richieste di memoria sequenziali non sempre danno luogo all'assegnazione di indirizzi di memoria sequenziali!

    int *ptr1 = nuovo intero; int *ptr2 = nuovo intero; // ptr1 e ptr2 potrebbero non avere indirizzi consecutivi

    Quando una variabile allocata dinamicamente viene eliminata, la memoria viene restituita all'heap e può quindi essere riassegnata (in base alle richieste successive). Ricordare che l'eliminazione di un puntatore non elimina la variabile, ma fa semplicemente sì che la memoria a quell'indirizzo venga restituita al sistema operativo.

    L'heap ha i suoi vantaggi e svantaggi:

    L'allocazione della memoria sull'heap è relativamente lenta.

    La memoria allocata rimane allocata finché non viene liberata (attenzione alle perdite di memoria) o finché il programma non termina.

    L'accesso alla memoria allocata dinamicamente è possibile solo tramite un puntatore. Il dereferenziamento di un puntatore è più lento dell'accesso diretto a una variabile.

    Poiché l'heap è un grande serbatoio di memoria, viene utilizzato per allocare classi o classi di grandi dimensioni.

    Stack di chiamate

    Stack di chiamate(o semplicemente " pila") tiene traccia di tutte le funzioni attive (quelle che sono state chiamate ma non ancora completate) dall'inizio del programma al punto corrente di esecuzione e gestisce l'allocazione di tutti i parametri della funzione e delle variabili locali.

    Lo stack di chiamate è implementato come struttura dati Stack. Quindi, prima di parlare di come funziona uno stack di chiamate, dobbiamo capire cos'è uno stack come struttura di dati.

    Stack come struttura dati

    Struttura dati nella programmazione, è un meccanismo per organizzare i dati per un loro utilizzo efficiente. Hai già visto diversi tipi di strutture dati, come array e strutture. Esistono molte altre strutture dati comunemente utilizzate nella programmazione. Alcuni di essi sono implementati nella libreria standard C++ e lo stack è uno di questi.

    Ad esempio, considera una pila (l'analogia è una pila) di piatti su un tavolo. Poiché ogni piatto è pesante e sono comunque impilati uno sopra l'altro, puoi eseguire una delle seguenti operazioni:

    Osserva la superficie del primo piatto (che è in alto).

    Prendi il piatto superiore dalla pila (esponendo così il piatto successivo che si trova sotto di esso, se ce n'è uno).

    Posiziona un nuovo piatto sopra la pila (nascondendo il piatto più in alto sotto, se ce n'era uno).

    Nella programmazione informatica, uno stack è una struttura dati simile a un contenitore che contiene diverse variabili (simile a un array). Tuttavia, mentre un array consente di accedere e modificare gli elementi in qualsiasi ordine (chiamato " accesso casuale"), lo stack è più limitato. Le operazioni che possono essere eseguite sullo stack corrispondono alle tre sopra elencate. In pila puoi:

    Guarda l'elemento in cima allo stack (usando la funzione superiore() O sbirciare() ).

    Estrai l'elemento superiore dello stack (utilizzando la funzione pop() ).

    Aggiungi un nuovo elemento in cima allo stack (usando la funzione spingere() ).

    Pilaè una struttura dati di tipo LIFO(Inglese " l ast IO N, F primo O ut" - "L'ultimo a venire, il primo a partire"). L'ultimo elemento in cima allo stack sarà il primo a lasciarlo. Se metti un nuovo piatto sopra altri piatti, questo sarà il primo piatto che prenderai. Man mano che gli elementi vengono inseriti nella pila, la pila cresce; man mano che gli elementi vengono rimossi dalla pila, la pila si restringe.

    Ad esempio, considera una breve sequenza che mostra come funziona l'aggiunta e la rimozione dallo stack:

    Pila: vuota
    Premi 1
    Pila: 1
    Spingi 2
    Pila: 1 2
    Premi 3
    Pila: 1 2 3
    Premi 4
    Pila: 1 2 3 4
    Pop
    Pila: 1 2 3
    Pop
    Pila: 1 2
    Pop
    Pila: 1

    Una pila di piatti è un'analogia abbastanza buona per il funzionamento di una pila, ma esiste un'analogia migliore. Ad esempio, considera diverse cassette postali che si trovano una sopra l'altra. Ciascuna casella di posta può contenere solo un elemento e tutte le caselle di posta sono inizialmente vuote. Inoltre, ciascuna casella di posta è inchiodata nella parte inferiore della casella di posta, quindi il numero di caselle di posta non può essere modificato. Se non possiamo modificare il numero di cassette postali, come possiamo ottenere un comportamento simile a uno stack?

    Innanzitutto, utilizziamo un adesivo per indicare dove si trova la casella di posta vuota più in basso. All'inizio sarà la prima cassetta della posta sul pavimento. Quando aggiungiamo un oggetto alla pila della nostra casella di posta, posizioneremo quell'oggetto nella casella di posta su cui è presente l'adesivo (ovvero la prima casella di posta vuota sul pavimento), quindi sposteremo l'adesivo di una casella di posta più in alto. Quando estraiamo un oggetto dalla pila, spostiamo l'adesivo di una cassetta delle lettere verso il basso e rimuoviamo l'oggetto dalla cassetta delle lettere. Tutto ciò che è sotto l'adesivo è in pila. Tutto ciò che è nella scatola con un adesivo e oltre è fuori dalla pila.

    Segmento dello stack di chiamate

    Il segmento dello stack di chiamate contiene la memoria utilizzata per lo stack di chiamate. All'avvio di un programma, la funzione main() viene inserita nello stack di chiamate dal sistema operativo. Quindi il programma inizia la sua esecuzione.

    Quando un programma incontra una chiamata di funzione, la funzione viene inserita nello stack di chiamate. Quando una funzione completa l'esecuzione, viene rimossa dallo stack di chiamate. In questo modo, guardando le funzioni aggiunte allo stack, possiamo vedere tutte le funzioni che sono state richiamate fino al punto attuale di esecuzione.

    La nostra analogia con la casella di posta è in realtà il modo in cui funziona lo stack di chiamate. Lo stack di chiamate ha un numero fisso di indirizzi di memoria (dimensione fissa). Le cassette postali sono indirizzi di memoria e vengono chiamati gli "elementi" che aggiungiamo ed estraiamo dallo stack cornici(o più " personale") pila. Telaio impilabile tiene traccia di tutti i dati associati a una singola chiamata di funzione. Un "adesivo" è un registro (un piccolo pezzo di memoria nella CPU) che è un puntatore allo stack. Puntatore dello stack tiene traccia della parte superiore dello stack di chiamate.

    L'unica differenza tra lo stack di chiamate effettivo e il nostro ipotetico stack di caselle di posta è che quando estraiamo un elemento dallo stack di chiamate, non dobbiamo cancellare la memoria (ovvero estrarre l'intero contenuto della casella di posta). Possiamo semplicemente lasciare questa memoria per l'elemento successivo, che la sovrascriverà. Poiché il puntatore dello stack si troverà sotto questo indirizzo di memoria, come già sappiamo, questa posizione di memoria non sarà nello stack.

    Stack di chiamate in pratica

    Diamo uno sguardo più da vicino a come funziona lo stack di chiamate. Sotto è sequenza di passaggi eseguiti quando si chiama una funzione:

    Il programma incontra una chiamata di funzione.

    Uno stack frame viene creato e inserito nello stack. Consiste in:

    L'indirizzo dell'istruzione che si trova dietro la chiamata di funzione (il cosiddetto " indirizzo di ritorno"). In questo modo il processore ricorda dove tornare dopo aver eseguito una funzione.

    Argomenti di funzione.

    Memoria per variabili locali.

    Copie salvate di tutti i registri modificati dalla funzione, che dovranno essere ripristinati una volta completata l'esecuzione della funzione.

    Il processore si sposta al punto iniziale della funzione.

    Le istruzioni all'interno della funzione iniziano ad essere eseguite.

    Una volta completata la funzione, vengono eseguiti i seguenti passaggi:

    I registri vengono ripristinati dallo stack di chiamate.

    Lo stack frame viene estratto dallo stack. La memoria allocata per tutte le variabili e gli argomenti locali viene liberata.

    Il valore restituito viene elaborato.

    La CPU riprende l'esecuzione del codice (in base all'indirizzo di ritorno).

    I valori restituiti possono essere elaborati in diversi modi, a seconda dell'architettura del computer. Alcune architetture considerano il valore restituito come parte dello stack frame. Altri utilizzano i registri del processore.

    Conoscere tutti i dettagli di come funziona lo stack di chiamate non è così importante. Tuttavia, comprendere che le funzioni vengono aggiunte allo stack quando vengono chiamate e rimosse dallo stack quando vengono chiamate fornisce le nozioni di base necessarie per comprendere la ricorsione, oltre a molti altri concetti utili nei programmi.

    Esempio di stack di chiamate

    Considera il seguente frammento di codice:

    Lo stack di chiamate di questo programma è simile al seguente:

    boo() (incluso il parametro b)
    principale()

    Overflow dello stack

    Lo stack ha una dimensione limitata e pertanto può contenere solo una quantità limitata di informazioni. Su Windows, la dimensione dello stack predefinita è 1 MB. Su alcuni altri sistemi Unix questa dimensione può raggiungere gli 8 MB. Se un programma tenta di inserire troppe informazioni nello stack, causerà un overflow dello stack. Overflow dello stack(Inglese) "overflow dello stack") si verifica quando la memoria richiesta non è disponibile (tutta la memoria è già occupata).

    Uno stack overflow è il risultato dell'aggiunta di troppe variabili allo stack e/o della creazione di troppe chiamate di funzioni nidificate (ad esempio, dove la funzione A chiama la funzione B, che a sua volta chiama la funzione C, che chiama la funzione D, ecc.). . L'overflow dello stack di solito provoca l'arresto anomalo di un programma. Per esempio:

    int main() ( int stack; return 0; )

    int principale()

    int stack [1000000000];

    ritorno 0;

    Questo programma sta tentando di aggiungere un enorme array allo stack di chiamate. Poiché la dimensione dello stack non è sufficiente per elaborare un array di questo tipo, la sua aggiunta va ad altre parti della memoria che il programma non può utilizzare. Pertanto, otteniamo un fallimento.

    Ecco un altro programma che causerà un overflow dello stack, ma per un motivo diverso:

    void boo() ( boo(); ) int main() ( boo(); return 0; )

    Un heap binario è una struttura dati semplice da implementare che consente di aggiungere rapidamente (in tempo logaritmico) elementi e rimuovere un elemento con la massima priorità (ad esempio, valore massimo).

    Per ulteriori approfondimenti è necessario conoscere gli alberi ed è anche consigliabile sapere come stimare la complessità degli algoritmi. Gli algoritmi in questo articolo saranno accompagnati da codice in C#.

    introduzione

    L'heap binario è un albero binario completo per il quale proprietà di base dell'heap: la priorità di ciascun vertice è maggiore delle priorità dei suoi discendenti. Nel caso più semplice la priorità di ciascun vertice può essere considerata pari al suo valore. In questo caso la struttura viene chiamata heap massimo, poiché la radice del sottoalbero è il massimo dei valori degli elementi del sottoalbero. Questo articolo usa questa rappresentazione per semplicità. Permettimi anche di ricordarti come si chiama l'albero binario completo, se ogni vertice non ha più di due discendenti e il riempimento dei livelli dei vertici va dall'alto verso il basso (all'interno di un livello - da sinistra a destra).

    È conveniente archiviare l'heap binario come array unidimensionale, con il figlio sinistro del vertice in corrispondenza dell'indice io ha un indice 2*i+1, e quello giusto 2*i+2. La radice dell'albero è l'elemento con indice 0. L'altezza dell'heap binario è uguale all'altezza dell'albero, cioè log 2 N, dove N– numero di elementi dell'array.

    Ecco una classe di esempio in C#:

    Classe pubblica BinaryHeap (lista privata elenco; public int heapSize ( get ( return this.list.Count(); ) ) )

    Aggiunta di un elemento

    Il nuovo elemento viene aggiunto all'ultimo posto dell'array, ovvero alla posizione con l'indice heapSize:

    È possibile che ciò violi la proprietà di base dell'heap, poiché il nuovo elemento potrebbe essere più grande del suo genitore. In questo caso, dovresti "innalzare" il nuovo elemento di un livello (cambiarlo con il nodo genitore) finché non viene soddisfatta la proprietà di base dell'heap:

    In altre parole, il nuovo elemento “salta fuori” e viene “spinto” verso l’alto fino a prendere il suo posto. La complessità dell'algoritmo non supera l'altezza dell'heap binario (poiché il numero di “sollevamenti” non è maggiore dell'altezza dell'albero), cioè è uguale a O(log 2 N).

    Public void add(int value) ( ​​​​list.Add(value); int i = heapSize - 1; int parent = (i - 1) / 2; while (i > 0 && list< list[i]) { int temp = list[i]; list[i] = list; list = temp; i = parent; parent = (i - 1) / 2; } }

    Ordinamento heap binario

    Durante altre operazioni con un heap binario già costruito, è possibile che venga violata anche la proprietà principale dell'heap: un vertice può diventare più piccolo del suo discendente.

    Metodo heapify ripristina la proprietà heap di base per un albero con radice nel vertice i-esimo, a condizione che entrambi i sottoalberi la soddisfino. Per fare ciò, è necessario “abbassare” l'i-esimo vertice (scambiare di posto con il più grande dei discendenti) fino a ripristinare la proprietà principale (il processo termina quando non c'è più discendente più grande del suo genitore). È facile capire che anche la complessità di questo algoritmo è O(log 2 N).

    Public void heapify(int i) ( int leftChild; int rightChild; int largeChild; for (; ;) ( leftChild = 2 * i + 1; rightChild = 2 * i + 2; largeChild = i; if (leftChild< heapSize && list >list) (largeChild = leftChild; ) if (rightChild< heapSize && list >lista) (bambinopiùgrande = bambinodestro;) if (bambinopiùgrande == i) (break;) int temp = lista[i]; lista[i] = lista; lista = temp; i = bambino più grande; ) )

    Costruire un heap binario

    Il modo più ovvio per creare un heap da un array non ordinato è aggiungere tutti i suoi elementi uno alla volta. La stima del tempo per tale algoritmo è O(N log 2 N). Tuttavia, puoi creare un heap ancora più velocemente, in O(N). Per prima cosa dovresti costruire un albero da tutti gli elementi dell'array, senza preoccuparti di osservare la proprietà di base dell'heap, e poi chiamare il metodo heapify per tutti i vertici che hanno almeno un figlio (poiché i sottoalberi costituiti da un vertice senza figli sono già ordinati). Ai primi è garantito che avranno discendenti dimensione heap/2 picchi

    Public void buildHeap(int sourceArray) ( list = sourceArray.ToList(); for (int i = heapSize / 2; i >= 0; i--) ( heapify(i); ) )

    Recupero (rimozione) dell'elemento massimo

    In modo ordinato heap massimo l'elemento massimo è sempre memorizzato alla radice. È possibile ripristinare l'ordine dell'heap binario dopo aver rimosso l'elemento massimo sostituendolo con l'ultimo elemento ed effettuando la chiamata heapify per la radice, cioè ordinare l'intero albero.

    Public int getMax() ( int result = lista; list = lista; list.RemoveAt(heapSize - 1); return result; )

    Ordinamento dell'heap binario

    Tieni presente che puoi ordinare un array costruendo prima un heap binario da esso e quindi estraendo in sequenza il numero massimo di elementi. Stimiamo la complessità temporale di un tale elemento: costruzione dell'heap - O(N), recupero N elementi – O(N log 2 N). Pertanto, la stima finale è O(N log 2 N). In questo caso non viene utilizzata memoria aggiuntiva per l'array.

    Public void heapSort(int array) ( buildHeap(array); for (int i = array.Length - 1; i >= 0; i--) ( array[i] = getMax(); heapify(0); ) )

    Conclusione

    Pertanto, l'heap binario ha una struttura ad albero di altezza logaritmica (relativa al numero di vertici), consente di aggiungere elementi in tempo logaritmico e rimuovere un elemento con la massima priorità in tempo costante. Allo stesso tempo, l'heap binario è facile da implementare e non richiede memoria aggiuntiva.

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