Cum se configurează smartphone-uri și PC-uri. Portal informativ
  • Acasă
  • Interesant
  • Pgm37 - Heap binar și sortări rapide. Vedeți ce înseamnă „grămădirea” în alte dicționare. Sortare după alegere

Pgm37 - Heap binar și sortări rapide. Vedeți ce înseamnă „grămădirea” în alte dicționare. Sortare după alegere

o gramada

și. grămadă, grămadă, vrac, lucruri într-un munte;

mulţime, adunare; *mult;

novg. greu carul de fan

Moscova numărul de animale strânse de la un proprietar la o turmă. A plantat mormane de moloz. O mulțime de oameni, oameni. Am multe griji. grămada de furnici. musuroi de furnici. În bulgăre și în grămadă, repede (pe mâna unui țăran.) O grămadă mare (de bani) nu vă va deranja. A fost o grămadă, a devenit o grămadă și ei l-au tezaurizat. Nu are rost să te uiți la grămada altcuiva. Nodulos și în grămada, și sub brațul stâng. Se uită într-un grup, dar arată separat! Oamenii sunt proști: totul se încadrează într-o grămadă. Unul câte unul, pe toți; iar când începi să numeri, nu există nici unul! Galicii într-o grămadă, locuitorii Kostroma într-o grămadă, locuitorii Yaroslavlului departe, sau în afară: de luptele civile dintre Shemyaki și Shuisky.

Sib. din fabrică, cantitatea de cărbune care părăsește cuptorul la un moment dat. Pune grămezi, arde pământul.

Sib. ultima etapă a sarcinii. Pe cine ti-a dat Dumnezeu? Nu, și soția mea este în grămada. grămezi de plural va slăbi inferior constelația Pleiadelor, cuib de rață, femei, stozhars.

Sud zap. Sărbătoarea evreiască a Paștelui (vezi Tabernacol). Morman, cumulus, morman, legat de grămezi. O încărcare grămadă strică jocul. Oamenii stau în mulțime, dens, în mulțime. Nori cumulus. Grele, cocoloase, formate din mormane, presărate cu mormane. Kuchenok este o grămadă mică de cărbune în care este ars cărbunele (mărcile) care nu a fost copt în timpul primei arderi. Kuchegur m. Kuchegur pl. sud movile nisipoase, zgomote libere, shikhan-uri, barăci. Heap store Sankt Petersburg. miner de cărbune Îngrămădiți ceva, îngrămădiți, adunați, împăturiți, greblați în grămezi, grămezi.

Adună ce, novg. comerț cu lucruri mărunte, strânge rulouri, kvas.

Îngrămădiți cartofi, greblați, în sus. -sya, a fi plictisit, pus în grămezi; se înghesuie.

Morsele se înghesuie. Se târăsc pe gheață într-un stol (într-un stol) și converg.

Cui, despre ce, așezându-mă. estica întreabă necruțător, umilitor, închină, imploră, ceartă, necăjește, necăjește (deranja). Se batea, era chinuit, dar cand se plictisea, l-a parasit. Am studiat și am suferit, dar când am implorat, am renunțat. El suferă, dar nimănui nu-i pasă. M-am plictisit de părul meu. M-am obișnuit, am intrat în grămada. Cârtița a săpat pământul. Probleme cu cartofii. Ne-am plictisit mult. Spune-l. Poke din lateral. Trăgătorii erau înghesuiti. Răsfățați-vă vecinul. Te vei plictisi când vor veni probleme. M-am săturat de rublă cu forța. S-a ghemuit și s-a înclinat. M-am obosit, m-am închinat. Kuchenye mier. valabil conform verbului. iar si iar. O grămadă de w. despre. valabil conform verbului. se îngrămădesc şi

va slăbi morman. Construiți grupuri cu pușcași, alergați din formație liberă în grupuri în timpul unui raid de cavalerie. A îngrămădi ceva, mototoli, îndoi sau rostogoli, mototolește într-o grămadă. Cazacii se înghesuie. se înghesuie, se înghesuie, se fumează, se așează aproape. Clump sau tul. grămada, ezita, amâna, scormoni. Ce pui acolo?

Dicționar explicativ al limbii ruse. D.N. Uşakov

o gramada

    O cantitate mare de ceva adunat într-un singur loc. Un morman de nisip. În timp ce rupea o grămadă de gunoi de grajd, cocoșul a găsit un grăunte de perle. Krylov. Regele le-a ordonat odată soldaților săi să demoleze pământul, mână cu mână, într-o grămadă. Pușkin. Morman de frunze.

    O grămadă dezordonată, o grămadă de obiecte diferite. Tot felul de gunoaie erau îngrămădite în colț. Lucrurile au fost scoase din casa în flăcări și puse într-o grămadă.

    trans. Un număr mare, mult (fam. colocvială). Au o mulțime de copii. Intră într-o grămadă de necazuri. Era multă lume adunată! Pune totul într-o singură grămadă (colocvial) - transl. fără discernământ, fără discernământ, amestecând diferite fenomene într-unul singur. Teancul este mic! - exclamație, folosită. într-un joc de copii când este amenajată o groapă generală.

Dicționar explicativ al limbii ruse. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.

o gramada

    O acumulare de ceva. vrac. K. nisip. Greblați frunzele uscate într-o grămadă.

    ce. O grămadă de ceva, mult de cineva. K. cărţi. K. cazul K. bani (foarte). Mulțimea se revarsă. * Teancul este mic! - o exclamație într-un joc pentru copii, care începe apoi o groapă generală.

    scădea ciorchine, -i, f. (la 1 valoare).

Noul dicționar explicativ al limbii ruse, T. F. Efremova.

o gramada

    1. Ceva îngrămădit într-o grămadă.

      descompunere O cantitate mare, o acumulare de ceva.

  1. descompunere Mulțime, adunare (de oameni, animale).

    descompunere Cantitate mare, multitudine.

Heap (memorie)

Mormanîn informatică și programare - denumirea structurii de date cu care este implementată memoria alocată dinamic a aplicației.

Dimensiunea mormanului- dimensiunea memoriei alocată de sistemul de operare pentru stocarea heap.

Morman

Morman- o acumulare a unui număr mare de obiecte, de obicei asemănătoare ca formă cu un con. În sens figurat, o cantitate mare de ceva. Vezi paradoxul mormanului.

Kucha (oraș)

Morman- o oază în districtul Aksu din regiunea autonomă uigură Xinjiang a Republicii Populare Chineze, centrul administrativ al județului Kucha. Populație - 70.305 persoane. (2007). Situat la o altitudine de 1057 m deasupra nivelului mării, la poalele Tien Shan.

Heap (structură de date)

morman este o structură de date arborescentă specializată care satisface proprietate heap: Dacă B este un nod copil al unui nod A, apoi cheia( A) ≥ tasta( B). Aceasta înseamnă că elementul cu cea mai mare cheie este întotdeauna nodul rădăcină al heap-ului, motiv pentru care astfel de grămezi sunt uneori numite max-heaps(în mod alternativ, dacă comparația este inversată, atunci cel mai mic element va fi întotdeauna nodul rădăcină, astfel de grămezi sunt numite min-grămădii). Nu există o limită a numărului de noduri copil are fiecare nod heap, deși în practică, de obicei, nu există mai mult de două. Heap-ul este cea mai eficientă implementare a unui tip de date abstract numit coadă de prioritate. Heap-urile sunt esențiale pentru unii algoritmi de grafice eficienți, cum ar fi algoritmul d-heap al lui Dijkstra și heapsort.

Structură de date o gramada nu trebuie confundat cu conceptul o gramadaîn alocarea dinamică a memoriei. Termenul a fost folosit pentru prima dată în mod specific pentru structurile de date. Unele limbaje de programare populare timpurii, cum ar fi LISP, au oferit alocarea dinamică a memoriei folosind structura de date heap, care și-a dat numele cantității de memorie alocată.

Mulțile sunt de obicei implementate ca matrice, ceea ce elimină nevoia de pointeri între elemente.

Următoarele operații sunt de obicei efectuate pe grămezi:

  • găsiți maximul sau găsiți minimul: găsiți elementul maxim în grămada maximă sau, respectiv, elementul minim în grămada min
  • elimina maxim sau eliminați minimum: eliminați nodul rădăcină din heap-ul maxim sau, respectiv, min
  • tasta de creștere sau reduce cheia: actualizați cheia în heap-ul max- sau min-heap, respectiv
  • adăuga: Adăugați o cheie nouă la heap.
  • fuziune: unirea a două heap-uri pentru a crea un nou heap care să conțină toate elementele ambelor heap-uri originale.

Kucha (sat)

Morman- un sat din districtul Novoshytsky din regiunea Khmelnitsky din Ucraina.

Populația conform recensământului din 2001 era de 1.446 de persoane. Cod poștal - 32645. Cod telefonic - 3847. Acoperă o suprafață de 5.828 km². Codul KOATUU este 6823385001.

Kucha (stat)

Morman(De asemenea KucheȘi Kuchar) este un stat budist antic care se întinde de-a lungul marginii de nord a deșertului Taklamakan, de-a lungul rutei nordice a Marelui Drum al Mătăsii între Karashar la est și Aksu la vest.

Expansiunea Imperiului Tang spre vest în secolul al VII-lea a pus capăt existenței acestei entități politice. Rezultatul a fost asimilarea indo-europenilor de către vecinii lor vorbitori de turcă. Pentru orașul modern, vezi Kucha.

Kucha (râu)

Morman- un râu din Rusia, curge în districtul Yusvinsky al Teritoriului Perm. Gura de vărsare a râului este situată la 54 km de-a lungul malului drept al râului Inva. Lungimea râului este de 12 km.

Sursa râului se află pe Muntele Verkhnekamsk, lângă granița cu districtul Ilyinsky. Sursa este situată în tractul Verkhnyaya Kucha, la 8 km sud-vest de satul Krokhalevo. Râul curge spre nord, în mijloc ajunge în satul Alyamovo curge. Se varsă în Inva sub satul Aksenovo.

Exemple de utilizare a cuvântului grămadă în literatură.

Goldberg nu arată că a văzut ce miracole i se întâmplă calului său, dar, după cum bănuiește Abramovici, probabil că știe multe, doar le ascunde cu pricepere și, trezindu-se pe morman bălegar și paie murdare din viziunile sale periculoase, calul ascultă mormăitul somnoros al stăpânului său surdo-mut.

Goldberg, moștenind morman rumegușul, în timp ce Abramovici și-a interpretat rolul solo, s-a trezit tocmai la timp pentru a se închina cu el.

Un alt lucrător de urgență, înarmat cu o cutie de praf și mânuind încet o mătură, a fost măturat. o gramada fragmente de viperă de cristal împrăștiate pe podea.

După atâtea zile de așteptare și înjurături, suntem alături de transportul militar IL-72MD într-o grămadă gunoaie, o macara de camion și un UAZ.

Din aceste mici exemple reiese clar că Poliția de Stat din Praga o gramada social-democrați și naționaliști, bombe, cilindri, rețete și rescripturi, monarhul conducător și inventatorul Edison, anarhiștii și agrarii etc.

Metodele sale agricole au fost îmbunătățite an de an, numărul de saci de lusavendra trimiși pe piața din Mazadona a crescut constant și a devenit din ce în ce mai mare. grămezi boabe strălucitoare de orez în pubele ei.

Se spune în Valea Pizdville că navighezi pe o navă pe îndelete spre China strict pentru că grămezi infanterie cu film de bani și azot.

Când tatăl lui Dadus a terminat de sortat peștele, a avut trei grămezi: peștele mare era destinat vânzării la piață, țineau un pic pentru prăjit, iar Dadus și Ivan au fost nevoiți să împartă tot felul de mărunțișuri copiilor care se înghesuiau în jur.

Fata a cărei față este într-o grămadă Nu puteam vedea proviziile de mâncare, deși mirosul lui mi s-a părut ciudat de familiar, înainte de a ajunge la câțiva pași la bătrâni, care deja întindeau cu lăcomie mâinile după mâncare, mi-am pus cu grijă piciorul exact în gol, pe lângă treapta de sus.

Sub Lavrentiy Pavlovich, au aderat și la acest sistem - dacă ascundeți un diamant undeva, atunci este mai bine în o gramada ochelari de aceeași dimensiune.

Singurul indiciu de dezordine a fost în zona mică din fața First Alaskan PAP Bank, unde se aflau stâlpii. grămezi unelte și sticle de bere zăceau două figurine neterminate din spumă de polistiren.

Nu, va striga doar un cuvânt fără sens și, sub protecția lui, va începe să-l arunce într-unul o gramada toată diversitatea aspirațiilor gândirii umane.

Și într-adevăr, Badmaev a început cu povești despre succesele sale în tratament, numit o gramada pacienți cu nume mari și apoi au alunecat încet în mare politică.

În afară de ei, mormăi Badya, sunt mai mulți oameni care se șterg o gramada tot felul de prostii.

Apoi Barbuda a așteptat până când i-a venit rândul să curețe Fun House, eparhia nașului, a ales momentul în care a fost distras și s-a grămădit pe el. o gramadaîn sertarul de sus al biroului.

Ceva, de obicei liber, mic, grămadă, turnat într-un singur loc.

  • Morman nisip.
  • Hainele lui zăceau fără formă pe podea într-o grămadă.
  • colocvial. oameni dezordonați, animale, mașini etc.
    • Nu îmi pot imagina cum locuiau oamenii în apartamente comune într-unul morman, totusi, au fost copii, si multi copii, au facut totul in graba, unde mai este timp pentru psihoterapie reciproca, pregatire, afectiune, cuvinte.
  • ceva mare.
    • Această haină de blană o gramada merita banii!
  • mascul și femelă.
    • Numele prietenului meu este Morman.
    • Numele prietenului meu este Morman.
  • „Hill” după descărcarea autobasculantei
  • "... afacerea ta va aștepta"
  • ...mic
  • în informatică și programare, o regiune a spațiului de adrese rezervat, un nume convențional pentru structura de date pe deasupra căreia este implementată memoria dinamică a aplicației
  • lucrurile sunt îngrămădite
  • morman
  • morman de gunoaie
  • unitate globală de cont pentru gunoi de grajd
  • munte de gunoi
  • morman de frunze
  • morman de gunoi de grajd
  • morman
  • morman de gunoaie
  • morman de gunoi
  • morman de zapada
  • o grămadă care este mică
  • grămada, grămada
  • joc de curte "... mic"
  • joc pentru copii "...-mic"
  • unitate de numărare a gunoiului de grajd
  • și. grămadă, grămadă, vrac, lucruri într-un munte; mulţime, adunare; *mult; novg. greu carul de fan Moscova numărul de animale strânse de la un proprietar la o turmă. A plantat mormane de moloz. O mulțime de oameni, oameni. Am multe griji. grămada de furnici. musuroi de furnici. În bulgăre și în grămadă, repede (pe mâna unui țăran.) O grămadă mare (de bani) nu vă va deranja. A fost o grămadă, a devenit o grămadă și ei l-au tezaurizat. Nu are rost să te uiți la grămada altcuiva. Nodulos și în grămada, și sub brațul stâng. Se uită într-un grup, dar arată separat! Oamenii sunt proști: totul se încadrează într-o grămadă. Unul câte unul, pe toți; iar când începi să numeri, nu există nici unul! Galicii într-o grămadă, locuitorii Kostroma într-o grămadă, locuitorii Yaroslavlului departe, sau în afară: de luptele civile dintre Shemyaki și Shuisky. Sib. din fabrică, cantitatea de cărbune care părăsește cuptorul la un moment dat. Pune grămezi, arde pământul. Sib. ultima etapă a sarcinii. Pe cine ti-a dat Dumnezeu? Nu, și soția mea este în grămada. Mulți de plural va slăbi inferior constelația Pleiadelor, cuib de rață, femei, stozhars. Sud zap. Sărbătoarea evreiască a Paștelui (vezi Tabernacol). Morman, cumulus, morman, legat de grămezi. O încărcare grămadă strică jocul. Oamenii stau în mulțime, dens, în mulțime. Nori cumulus. Grele, cocoloase, formate din mormane, presărate cu mormane. Kuchenok este o grămadă mică de cărbune în care este ars cărbunele (mărcile) care nu a fost copt în timpul primei arderi. Kuchegur m. Kuchegur pl. sud movile nisipoase, zgomote libere, shikhan-uri, barăci. Heap store Sankt Petersburg. miner de cărbune Îngrămădiți ceva, îngrămădiți, adunați, împăturiți, greblați în grămezi, grămezi. Adună ce, novg. comerț cu lucruri mărunte, strânge rulouri, kvas. Îngrămădiți cartofi, greblați, în sus. -sya, a fi plictisit, pus în grămezi; se înghesuie. Morsele se înghesuie. Se târăsc pe gheață într-un stol (într-un stol) și converg. cui, despre ce, stând. estica întreabă necruțător, umilitor, închină, imploră, ceartă, necăjește, necăjește (deranja). Se batea, era chinuit, dar cand se plictisea, l-a parasit. Am studiat și am suferit, dar când am implorat, am renunțat. El suferă, dar nimănui nu-i pasă. M-am plictisit de părul meu. M-am obișnuit, am intrat în grămada. Cârtița a săpat pământul. Probleme cu cartofii. Ne-am plictisit mult. Spune-l. Poke din lateral. Trăgătorii erau înghesuiti. Răsfățați-vă vecinul. Te vei plictisi când vor veni probleme. M-am săturat de rublă cu forța. S-a ghemuit și s-a înclinat. M-am obosit, m-am închinat. Kuchenye mier. valabil conform verbului. iar si iar. O grămadă de w. despre. valabil conform verbului. se îngrămădește și se slăbește. morman. Construiți grupuri cu pușcași, alergați din formație liberă în grupuri în timpul unui raid de cavalerie. A îngrămădi ceva, mototoli, îndoi sau rostogoli, mototolește într-o grămadă. Cazacii se înghesuie. se înghesuie, se înghesuie, se fumează, se așează aproape. Clump sau tul. grămada, ezita, amâna, scormoni. Ce pui acolo?
  • atât bălegar cât și furnică
  • joc "...-mic"
  • deal de gunoi
  • rezultat în vrac al descărcarii autobasculantei
  • bălegar sau furnică
  • conglomerare
  • morman de gunoi
  • memorie nealocată a computerului
  • memorie nealocată
  • munte plin de gunoi de grajd
  • grămada făcută de om
  • sinonim pentru pile
  • acumulare de material
  • acumulare de vrac
  • acumulare de ceva liber
  • joc de curte "... mic"
  • joc pentru copii "...-mic"
  • joc "...-mic"
  • „treburile tale vor aștepta”
  • ... mic!
  • „deal” după descărcarea autobasculantei
  • un morman de tot felul de gunoaie
  • 1 stradă, rând de case, drum, pasaj (Taj.)
  • 2 deal din regiunea Sverdlovsk; Nori cumulus gros vara în regiunea Arhangelsk.
  • sinonim - grămadă
  • Morman.
  • Un morman de gunoi.
  • Memoria computerului nealocată.
  • Morman.
  • Unitate globală de cont pentru gunoi de grajd.
  • O grămadă care este mică.
  • Jocul de curte este „... mic”.
  • O acumulare de ceva liber.
  • În informatică și programare, o regiune a spațiului de adrese rezervat, un nume convențional pentru structura de date pe deasupra căreia este implementată memoria dinamică a aplicației.
  • joc de curte" PACHET mic"
  • "a ta va astepta PACHET afaceri"
  • PACHET mic!
  • joc pentru copii" PACHET-mic"
  • un joc " PACHET-mic"
  • Sinonime pentru pile

      • morman
      • greutate
      • mulțime
      • mulțime

    Hipernime pentru pile

    Cuvinte care rimează pentru grămada

    • adjectivele

      • îngrămădit

      umlask

      • buchet

    Frazeologisme pentru cuvântul grămadă

      • grămada este mică

    Un heap randomizat este un heap care, prin utilizarea unui generator de numere aleatorii, permite efectuarea tuturor operațiunilor necesare în timpul așteptat logaritmic.

    Într-o grămadă se numește arbore binar, pentru orice vârf al căruia este adevărat că valoarea la acest vârf este mai mică sau egală cu valorile din toți descendenții săi (aceasta este un heap pentru minim; desigur, un heap căci maximul poate fi definit simetric). Astfel, există întotdeauna un minim la rădăcina mormanului.

    Setul standard de operațiuni definit pentru heaps este următorul:

    • Adăugarea unui element
    • Găsirea minimului
    • Extragerea minimului (eliminarea acestuia din arbore și returnarea valorii sale)
    • Îmbinarea a două grămezi (returnează un heap care conține elemente ale ambelor grămezi; duplicatele nu sunt eliminate)
    • Eliminarea unui element arbitrar (cu o poziție cunoscută în arbore)

    Heap-ul randomizat permite ca toate aceste operațiuni să fie finalizate în timpul așteptat, cu o implementare foarte simplă.

    Structură de date

    Să descriem imediat structura de date care descrie heap-ul binar:

    struct tree ( valoare T; arbore * l, * r; ) ; Partea de sus a arborelui stochează o valoare de un anumit tip pentru care este definit un operator de comparație (). În plus, sunt stocate pointerii către fiii din stânga și din dreapta (care sunt 0 dacă nu există un fiu corespunzător).

    Efectuarea de operațiuni

    Este ușor de înțeles că toate operațiunile din heap se reduc la o singură operație: fuziune două grămezi într-una. Într-adevăr, adăugarea unui element la un heap este echivalentă cu îmbinarea acestui heap cu un heap constând din singurul element adăugat. Găsirea minimului nu necesită nicio acțiune – minimul este pur și simplu rădăcina grămezilor. Extragerea minimului este echivalent cu înlocuirea heap-ului cu rezultatul îmbinării subarborelor din stânga și din dreapta ai rădăcinii. În cele din urmă, ștergerea unui element arbitrar este similară cu ștergerea unui minim: întregul subarborel înrădăcinat la acel vârf este înlocuit cu rezultatul îmbinării a doi subarbori care sunt fiii acelui vârf.

    Deci, de fapt, trebuie doar să implementăm operația de îmbinare a două heap-uri; toate celelalte operațiuni sunt reduse trivial la această operație.

    Să se dea două grămezi și dorești să le returnezi uniunea. Este clar că la rădăcina fiecăreia dintre aceste grămezi se află minimele lor, deci rădăcina grămezii rezultată va conține minimul acestor două valori. Deci, comparăm care dintre grămezi are valoarea mai mică la rădăcină, o punem în rădăcina rezultatului, iar acum trebuie să îmbinăm copiii vârfului selectat cu heap-ul rămas. Dacă alegem unul dintre cei doi fii pe baza unui criteriu, atunci va trebui pur și simplu să îmbinăm subarborele de la rădăcină cu acest fiu cu grămada. Astfel, ajungem din nou la operațiunea de fuziune. Mai devreme sau mai târziu, acest proces se va opri (acest lucru va necesita, desigur, nu mai mult decât suma înălțimilor grămezilor).

    Astfel, pentru a realiza în medie asimptotice logaritmice, trebuie să indicăm o modalitate de a selecta unul dintre cei doi fii, astfel încât, în medie, lungimea traseului parcurs să fie de ordinul logaritmului numărului de elemente din grămada. . Nu este greu de ghicit că vom face această alegere accidental, astfel, implementarea operației de îmbinare este după cum urmează:

    Arborele * îmbinare (arborele * t1, arborele * t2) ( dacă (! t1 || ! t2) returnează t1 ? t1 : t2; dacă (t2- > valoare< t1- >valoare) swap (t1, t2) ; if (rand () & 1 ) swap (t1->l, t1->r) ; t1->l = merge (t1->l, t2) ; întoarcere t1; )

    Aici, mai întâi verifică dacă cel puțin unul dintre grămezi este gol, apoi nu trebuie efectuate acțiuni de îmbinare. În caz contrar, facem heap-ul să fie un heap cu o valoare mai mică la rădăcină (pentru care schimbăm și , dacă este necesar). În cele din urmă, credem că al doilea morman va fi îmbinat cu fiul stâng al rădăcinii mormanei, așa că schimbăm aleatoriu fiii din stânga și din dreapta și apoi unim fiul din stânga și al doilea grămadă.

    Asimptotice

    Să introducem o variabilă aleatoare care denotă lungime aleatoare a drumului de la rădăcină la frunză (lungimea în număr de coaste). Este clar că algoritmul este executat în operații. Prin urmare, pentru a studia asimptoticele algoritmului, este necesar să se studieze variabila aleatoare.

    Valorea estimata

    Se afirmă că așteptarea matematică este estimată de sus prin logaritmul numărului de vârfuri din această grămadă:

    Acest lucru poate fi ușor dovedit prin inducție. Fie și să fie subarborele din stânga și din dreapta ai rădăcinii mormanului, respectiv, și fie și să fie numărul de vârfuri din ei (este clar că).

    Corect atunci.

    Memoria folosită de programe este formată din mai multe părți − segmente:

    Segment de cod(sau, de asemenea, „segment de text”), unde se află programul compilat. De obicei, numai în citire.

    segment bss(sau, de asemenea, „segment de date neinițializate”), unde sunt stocate global și inițializat la zero.

    Segment de date(sau, de asemenea, „segment de date inițializate”), unde sunt stocate variabilele globale și statice inițializate.

    LApredare, de unde sunt extrase variabilele dinamice.

    Stack de apeluri, unde sunt stocate variabilele locale și alte informații legate de funcții.

    În acest tutorial ne vom uita doar la grămada și stiva, deoarece aici se întâmplă toată distracția.

    Morman

    Segment de grămadă(sau pur și simplu " o gramada") ține evidența memoriei utilizate pentru alocarea dinamică. Am vorbit deja puțin despre grămada din .

    În C++, când utilizați noul operator pentru a aloca memorie dinamică, acea memorie este alocată în segmentul heap al programului însuși:

    int *ptr = int nou; // pentru ptr 4 octeți sunt alocați din heap int *array = new int; // 40 de octeți sunt alocați din heap pentru matrice

    Adresa memoriei alocate este transmisă înapoi de către noul operator și poate fi apoi stocată în . Nu trebuie să ne îngrijorăm acum cu privire la mecanismul de stocare și alocare a memoriei libere. Cu toate acestea, merită să știți că cererile de memorie secvențială nu duc întotdeauna la alocarea de adrese de memorie secvențială!

    int *ptr1 = int nou; int *ptr2 = int nou; // ptr1 și ptr2 pot să nu aibă adrese consecutive

    Când o variabilă alocată dinamic este ștearsă, memoria este returnată înapoi în heap și poate fi apoi reatribuită (pe baza solicitărilor ulterioare). Amintiți-vă că ștergerea unui pointer nu șterge variabila, ci pur și simplu face ca memoria de la acea adresă să fie returnată înapoi la sistemul de operare.

    Heap-ul are avantajele și dezavantajele sale:

    Alocarea memoriei pe heap este relativ lentă.

    Memoria care este alocată rămâne alocată până când este eliberată (atenție la scurgerile de memorie) sau până când programul se termină.

    Memoria alocată dinamic este accesată doar printr-un pointer. Dereferențiarea unui pointer este mai lentă decât accesarea directă a unei variabile.

    Deoarece heap-ul este un rezervor mare de memorie, este folosit pentru a aloca clase mari.

    Stack de apeluri

    Stack de apeluri(sau pur și simplu " grămadă") urmărește toate funcțiile active (cele care au fost apelate, dar care nu au fost încă finalizate) de la începutul programului până la punctul curent de execuție și se ocupă de alocarea tuturor parametrilor funcției și a variabilelor locale.

    Stiva de apeluri este implementată ca o structură de date Stack. Deci, înainte de a vorbi despre cum funcționează o stivă de apeluri, trebuie să înțelegem ce este o stivă ca structură de date.

    Stiva ca structură de date

    Structură de dateîn programare, este un mecanism de organizare a datelor pentru utilizarea eficientă a acestora. Ați văzut deja mai multe tipuri de structuri de date, cum ar fi matrice și structuri. Există multe alte structuri de date care sunt utilizate în mod obișnuit în programare. Unele dintre ele sunt implementate în biblioteca standard C++, iar stiva este una dintre ele.

    De exemplu, luați în considerare un teanc (analogia este un teanc) de farfurii pe o masă. Deoarece fiecare farfurie este grea și sunt încă stivuite una peste alta, puteți face una dintre următoarele:

    Uită-te la suprafața primei plăci (care se află chiar în partea de sus).

    Luați farfuria de sus din stivă (expunând astfel următoarea farfurie care se află dedesubt - dacă există una).

    Puneți o farfurie nouă deasupra stivei (ascunzând dedesubt farfuria de sus - dacă a existat una).

    În programarea computerelor, o stivă este o structură de date asemănătoare unui container care conține mai multe variabile (similar cu o matrice). Cu toate acestea, în timp ce o matrice vă permite să accesați și să modificați elemente în orice ordine (numită " acces aleatoriu"), stiva este mai limitată. Operațiile care pot fi efectuate pe stivă corespund celor trei enumerate mai sus. Pe stiva poți:

    Uită-te la elementul superior al stivei (folosind funcția top() sau arunca o privire() ).

    Trageți elementul superior al stivei (folosind funcția pop() ).

    Adăugați un nou element deasupra stivei (folosind funcția Apăsaţi() ).

    Grămadă este o structură de date de tip LIFO(Engleză " L ast eu n, Fîn primul rând O ut" - "Ultimul care a venit, primul care a plecat"). Ultimul element care se află deasupra stivei va fi primul care îl părăsește. Dacă așezi o farfurie nouă deasupra altor farfurii, atunci aceasta este prima farfurie pe care o vei lua. Pe măsură ce elementele sunt împinse pe stivă, stiva crește; pe măsură ce elementele sunt îndepărtate din stivă, stiva se micșorează.

    De exemplu, luați în considerare o scurtă secvență care arată cum funcționează adăugarea și eliminarea din stivă:

    Stivă: goală
    Apăsați 1
    Stiva: 1
    Apăsați 2
    Stivă: 1 2
    Apăsați 3
    Stivă: 1 2 3
    Apăsați 4
    Stivă: 1 2 3 4
    Pop
    Stivă: 1 2 3
    Pop
    Stivă: 1 2
    Pop
    Stiva: 1

    Un teanc de farfurii este o analogie destul de bună pentru modul în care funcționează un teanc, dar există o analogie mai bună. De exemplu, luați în considerare mai multe cutii poștale care sunt situate una peste alta. Fiecare cutie poștală poate conține un singur articol și toate cutiile poștale sunt inițial goale. În plus, fiecare cutie poștală este fixată în partea de jos a cutiei poștale, astfel încât numărul de cutii poștale nu poate fi schimbat. Dacă nu putem schimba numărul de cutii poștale, atunci cum obținem un comportament asemănător unei stive?

    În primul rând, folosim un autocolant pentru a indica unde se află cea mai mică cutie poștală goală. La început va fi prima cutie poștală care se află pe podea. Când adăugăm un articol în stiva noastră de cutii poștale, vom plasa acel articol în cutia poștală care are autocolantul pe el (adică prima cutie poștală goală de pe podea), apoi vom muta autocolantul cu o cutie poștală mai sus. Când scoatem un articol din stivă, mutam autocolantul cu o cutie de scrisori în jos și scoatem articolul din cutia de scrisori. Tot ce se află sub autocolant este pe stivă. Tot ceea ce este în cutia cu un autocolant și mai sus este scos din stivă.

    Segment de stivă de apeluri

    Segmentul stivei de apeluri conține memoria utilizată pentru stiva de apeluri. Când pornește un program, funcția main() este plasată în stiva de apeluri de către sistemul de operare. Apoi programul își începe execuția.

    Când un program întâlnește un apel de funcție, funcția este împinsă în stiva de apeluri. Când o funcție se încheie execuția, aceasta este eliminată din stiva de apeluri. În acest fel, uitându-ne la funcțiile adăugate în stivă, putem vedea toate funcțiile care au fost apelate până la punctul curent de execuție.

    Analogia noastră cu cutia poștală este de fapt modul în care funcționează stiva de apeluri. Stiva de apeluri are un număr fix de adrese de memorie (dimensiune fixă). Cutiile poștale sunt adrese de memorie, iar „articolele” pe care le adăugăm și ieșim din stivă sunt numite rame(sau mai mult " personal") grămadă. Cadru de stivă urmărește toate datele asociate unui singur apel de funcție. Un „autocolant” este un registru (o bucată mică de memorie în CPU) care este un pointer de stivă. Indicator de stivăține evidența vârfului stivei de apeluri.

    Singura diferență dintre stiva de apeluri reală și stiva noastră ipotetică de cutie poștală este că atunci când scoatem un element din stiva de apeluri, nu trebuie să ștergem memoria (adică să deschidem întregul conținut al cutiei poștale). Putem lăsa pur și simplu această memorie pentru următorul element, care o va suprascrie. Deoarece indicatorul stivei va fi sub această adresă de memorie, atunci, după cum știm deja, această locație de memorie nu va fi pe stivă.

    Stack de apeluri în practică

    Să aruncăm o privire mai atentă la modul în care funcționează stiva de apeluri. Mai jos este succesiunea de pași efectuati la apelarea unei funcții:

    Programul întâmpină un apel de funcție.

    Un cadru de stivă este creat și împins pe stivă. Se compune din:

    Adresa instrucțiunii care se află în spatele apelului de funcție (așa-numitul " adresa expeditorului"). Acesta este modul în care procesorul își amintește unde să se întoarcă după executarea unei funcții.

    Argumente ale funcției.

    Memorie pentru variabile locale.

    Copii salvate ale tuturor registrelor modificate de funcție, care vor trebui restaurate după ce funcția își încheie execuția.

    Procesorul se deplasează la punctul de pornire al funcției.

    Instrucțiunile din interiorul funcției încep să se execute.

    După finalizarea funcției, se efectuează următorii pași:

    Registrele sunt restaurate din stiva de apeluri.

    Cadrul stivei este scos din stivă. Memoria care a fost alocată pentru toate variabilele și argumentele locale este eliberată.

    Valoarea returnată este procesată.

    CPU reia executarea codului (pe baza adresei de retur).

    Valorile returnate pot fi procesate în diferite moduri, în funcție de arhitectura computerului. Unele arhitecturi consideră că valoarea returnată este parte a cadrului stivei. Alții folosesc registre de procesor.

    Cunoașterea tuturor detaliilor despre cum funcționează stiva de apeluri nu este atât de importantă. Cu toate acestea, înțelegerea faptului că funcțiile sunt adăugate la stivă atunci când sunt apelate și eliminate din stivă atunci când sunt apelate oferă elementele de bază necesare pentru a înțelege recursiunea, precum și alte câteva concepte care sunt utile în programe.

    Exemplu de stivă de apeluri

    Luați în considerare următorul fragment de cod:

    Stiva de apeluri a acestui program arată astfel:

    boo() (inclusiv parametrul b)
    principal()

    Depășirea stivei

    Stiva are o dimensiune limitată și, prin urmare, poate conține doar o cantitate limitată de informații. Pe Windows, dimensiunea implicită a stivei este de 1 MB. Pe alte sisteme Unix, această dimensiune poate atinge 8 MB. Dacă un program încearcă să împingă prea multe informații în stivă, acesta va provoca o depășire a stivei. Depășirea stivei(Engleză) „debordare stivă”) apare atunci când memoria solicitată nu este disponibilă (toată memoria este deja ocupată).

    O depășire a stivei este rezultatul adăugării prea multor variabile la stivă și/sau creării prea multor apeluri de funcții imbricate (de exemplu, în cazul în care funcția A apelează funcția B, care la rândul său apelează funcția C, care apelează funcția D etc.) . Depășirea stivei provoacă de obicei blocarea unui program. De exemplu:

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

    int main()

    int stack [ 1000000000 ] ;

    returnează 0;

    Acest program încearcă să adauge o matrice uriașă la stiva de apeluri. Deoarece dimensiunea stivei nu este suficientă pentru a procesa o astfel de matrice, adăugarea sa se duce la alte părți ale memoriei pe care programul nu le poate folosi. Prin urmare, primim un eșec.

    Iată un alt program care va provoca o depășire a stivei, dar dintr-un motiv diferit:

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

    Un heap binar este o structură de date simplu de implementat, care vă permite să adăugați rapid (în timp logaritmic) elemente și să eliminați un element cu prioritate maximă (de exemplu, valoarea maximă).

    Pentru citiri suplimentare, este necesar să aveți o înțelegere a copacilor și, de asemenea, este recomandabil să știți despre estimarea complexității algoritmilor. Algoritmii din acest articol vor fi însoțiți de cod în C#.

    Introducere

    Heap-ul binar este un arbore binar complet pentru care proprietatea de bază a grămezii: prioritatea fiecărui vârf este mai mare decât prioritățile descendenților săi. În cel mai simplu caz, prioritatea fiecărui vârf poate fi considerată egală cu valoarea sa. În acest caz, structura este numită max-heap, deoarece rădăcina subarborelui este maximul valorilor elementelor subarborelului. Acest articol folosește această reprezentare pentru simplitate. Permiteți-mi să vă reamintesc și că pomul se numește binar complet, dacă fiecare vârf are nu mai mult de doi descendenți, iar umplerea nivelurilor de vârf merge de sus în jos (în cadrul unui nivel - de la stânga la dreapta).

    Este convenabil să stocați heap-ul binar ca o matrice unidimensională, cu copilul din stânga al vârfului la index i are un index 2*i+1, și cel potrivit 2*i+2. Rădăcina arborelui este elementul cu indicele 0. Înălțimea mormanului binar este egală cu înălțimea arborelui, adică log 2 N, unde N– numărul de elemente ale matricei.

    Iată un exemplu de clasă în C#:

    Clasa publică BinaryHeap ( listă privată listă; public int heapSize (get ( return this.list.Count(); ) ) )

    Adăugarea unui element

    Noul element este adăugat la ultimul loc din matrice, adică poziția cu indexul heapSize:

    Este posibil ca acest lucru să încalce proprietatea de bază a heap-ului, deoarece noul element poate fi mai mare decât părintele său. În acest caz, ar trebui să „ridicați” noul element cu un nivel (schimbați-l cu nodul părinte) până când proprietatea de bază a heap-ului este îndeplinită:

    Cu alte cuvinte, noul element „apare” și este „împins” în sus până când își ia locul. Complexitatea algoritmului nu depășește înălțimea mormanului binar (deoarece numărul de „ascensoare” nu este mai mare decât înălțimea arborelui), adică este egal cu O(log 2 N).

    Public void add(int value) (list.Add(valoare); 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; } }

    Ordinea heap binară

    În timpul altor operațiuni cu un heap binar deja construit, proprietatea principală a heap-ului poate fi, de asemenea, încălcată: un vârf poate deveni mai mic decât descendentul său.

    Metodă îngrămădește restabilește proprietatea heap de bază pentru un arbore înrădăcinat la vârful i, cu condiția ca ambii subarbori să o satisfacă. Pentru a face acest lucru, este necesar să „coborâți” vârful i-lea (schimbați locurile cu cel mai mare dintre descendenți) până când proprietatea principală este restaurată (procesul se termină când nu există niciun descendent mai mare decât părintele său). Este ușor de înțeles că complexitatea acestui algoritm este de asemenea O(log 2 N).

    Public void heapify(int i) ( int stângaCopil; int dreaptaCopil; int cea mai mareCopil; pentru (; ;) ( stângaCopil = 2 * i + 1; dreaptaCopil = 2 * i + 2; cea mai mareCopil = i; dacă (stângaCopilul = i;)< heapSize && list >listă) ( cel mai mareCopil = stângaCopil; ) if (rightChild< heapSize && list >list) ( cel mai mareCopil = dreaptaCopil; ) if (mai mareCopil == i) ( break; ) int temp = listă[i]; list[i] = lista; list = temp; i = cel mai mareCopil; ) )

    Construirea unui heap binar

    Cea mai evidentă modalitate de a construi un heap dintr-o matrice neordonată este să adăugați toate elementele sale pe rând. Timpul estimat pentru un astfel de algoritm este O(N log 2 N). Cu toate acestea, puteți construi o grămadă și mai rapid - în O(N). În primul rând, ar trebui să construiți un arbore din toate elementele matricei, fără să vă faceți griji cu privire la observarea proprietății de bază a heap-ului și apoi să apelați metoda îngrămădește pentru toate nodurile care au cel puțin un copil (deoarece subarborele constând dintr-un vârf fără copii sunt deja ordonate). Primii au garantat descendenți heapSize/2 culmi

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

    Recuperarea (eliminarea) elementului maxim

    Într-un ordonator max-heap elementul maxim este întotdeauna stocat la rădăcină. Puteți restabili ordinea heap-ului binar după ce eliminați elementul maxim, înlocuindu-l cu ultimul element și apelând îngrămădește pentru rădăcină, adică ordonarea întregului arbore.

    Public int getMax() ( int rezultat = listă; listă = listă; list.RemoveAt(heapSize - 1); return rezultat; )

    Sortare binar în grămada

    Rețineți că puteți sorta o matrice construind mai întâi un heap binar din el și apoi extragând secvenţial elementele maxime. Să estimăm complexitatea în timp a unui astfel de element: construcție heap - O(N), recuperare N elemente – O(N log 2 N). Prin urmare, estimarea finală este O(N log 2 N). În acest caz, memoria suplimentară pentru matrice nu este utilizată.

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

    Concluzie

    Astfel, heap-ul binar are o structură arborescentă de înălțime logaritmică (față de numărul de vârfuri), vă permite să adăugați elemente în timp logaritmic și să eliminați un element cu prioritate maximă în timp constant. În același timp, heap-ul binar este ușor de implementat și nu necesită memorie suplimentară.

    Cele mai bune articole pe această temă