Sterta -> własna implementacja

Odpowiedz Nowy wątek
2017-08-11 10:34
0

Chcę dla ćwiczeń zaimplementować własną stertę, ale nie chcę rozwiązania w tablicy ani w wektorze, chcę stworzyć to na podstawie tej struktury (umieszczonej w klasie implemtujacej stertę):

struct node
    {
        T value;
        std::unique_ptr<node> right;
        std::unique_ptr<node> left;
 
        node(T value)
        {
            this->value = value;
            this->right = nullptr;
            this->left = nullptr;
        }
    };

moje pytanie jest jak zrealizować wstawianie nowego elementu do sterty opartej na tej strukturze? Szukałem informacji w internecie ale większość jest dla mnie niezrozumiała chodzi mi o to jak dokładnie znaleźć miejsce w które dopisać nowy element (później przywrócenie warunku sterty nie jest problemem bo dobrze rozumiem o co w tym chodzi) ale ten wybór właściwego miejsca... z góry dzięki za pomoc :)

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 10:51
1

sterta jest FIFO (First in first out)
Na tablicy byla by efektywniejsza (bo np. wiesz ktory jest ostatni)
na wskaznikach bedziesz musial przejsc do konca struktury i go zwrocic do tego mozesz napisac funkcje
public T pop()

edytowany 1x, ostatnio: fasadin, 2017-08-11 11:24

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 11:16
0
fasadin napisał(a):

Na tablicy byla by efektywniejsza (bo wiesz ktory jest ostatni)
na wskaznikach bedziesz musial przejsc do konca struktury i go zwrocic do tego mozesz napisac funkcje

Masz rację, ale nie dlatego sterta na tablicy jest efektywniejsza, że możemy zlokalizować ostatni element. Przecież możemy zapisać wskaźnik na ostatni element jako dodatkową informację w samej klasie reprezentującej stertę. Problem jest z nieefektywnym używaniem pamięci podręcznej.

Dodatkowo, implementacja tablicowa dzięki dostępowi do dowolnego elementu w czasie O(1) pozwala zaimplementować budowanie kopca (tworzenie sterty z sekwencji elementów) w czasie liniowym O(n), a nie O(nlogn) (Edit: w sumie jak o tym myślę, to i na drzewie dałoby się to zrobić, trzeba by tylko zakolejkować poziomy)

edytowany 2x, ostatnio: nalik, 2017-08-11 11:27
Budowanie sterty jest w czasie O(logn), a nie nlogn. - lion137 2017-08-11 12:34
@lion137 Zbudowanie całej stery z n elemntów w czasie O(log n)? Serio, lepiej niż Floyd, chcę to zobaczyć... ;) Nie mówię o wstawianiu pojedynczego elementu ;) - nalik 2017-08-11 12:37

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 11:21
0

@fasadin: od kiedy sterta to LIFO? Pomyliło Ci się ze stosem :) Przecież sterta jest oparta na drzewach.

masz racje :) jest FIFO - fasadin 2017-08-11 11:23
No dalej nie zgodzę się. Sterta jest oparta na drzewie. To nie jest struktura liniowa, tylko drzewiasta. A w związku z tym nie możemy tu mówić o żadnej KOLEJCE - LIFO, czy FIFO. FIFO to też kolejka. - Juhas 2017-08-11 11:27
ale on nie mowi o stercie jako o pamieci, tylko o stercie jako strukturze danych - fasadin 2017-08-11 11:28
@fasadin: na stercie można zaimplementować kolejkę priorytetową, ale ta nie jest ani LIFO ani FIFO, bo to priorytet decyduje co jest pierwsze. Zresztą ze sterty można usuwać elementy ze środka. - nalik 2017-08-11 11:28
Dokładnie, nie można rozpatrywać sterty w kontekście FIFO. To jest rodzaj kolejki. I tak jaki mówi @nalik w stercie możesz usuwać elementy ze środka. To jest drzewo. Zresztą spójrz na zaprezentowaną strukturę. Ona też wygląda jak drzewo. - Juhas 2017-08-11 11:39

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 11:38
0

Sterta jest jedną z możliwych implementacji kolejki priorytetowej.
FIFO/LIFO to nie wiem skąd się wzięło, może po części pomylone z tym:
http://www.csl.mtu.edu/cs2321[...]res/09_Inplace_Heap_Sort.html

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 11:45
1

Sterta to struktura drzewiasta. Zresztą tak masz przygotowanego node'a. Twój node ma dwójkę dzieci - left i right. Ja bym do tego dodał jeszcze parenta. Mała zmiana, ale dość istotna. Wygląda to na drzewo binarne (bo node ma tylko dwójkę dzieci). Teraz wyjścia są dwa. Dziecko zawsze ma większą wartość od rodzica (min heap) albo zawsze mniejszą (max heap).

Załóżmy, że korzeń ma najmniejszą możliwą wartość = 0.
To teraz przy tworzeniu pierwszego elementu dasz mu wartość np. 1. Przy czym drugi element niekoniecznie ma mieć wartość 2. Może to być 100. I teraz, jeśli wkładasz kolejny element o wartości np. 5, wtedy wiesz, że musi być dzieckiem elementu o wartości 1. To nie takie proste. Wiesz, jak działają drzewa?

Generalnie możliwości jest mnóstwo. Korzeń może mieć jakąś "losową" wartość. Wtedy element po lewej stronie powinien mieć mniejszą, a po prawej większą itd -> przy drzewie zrównoważonym. Możesz mieć też tak, że wartość korzenia to 0 i każdy inny element jest większy o 1. Wtedy masz drzewo niezrównoważone.

Może to Ci coś rozjaśni: https://pl.wikipedia.org/wiki/Binarne_drzewo_poszukiwa%C5%84

edytowany 1x, ostatnio: Juhas, 2017-08-11 11:57

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 11:47
0

Tak, drzewo BST już piałem teraz chciałem zrobić sobie kopiec w podobnym stylu, ale widzę ze to nie takie proste

Trochę edytowałem swoją wypowiedź. Ale skoro robiłeś drzewo BST, to powinieneś dać radę z kopcem. - Juhas 2017-08-11 11:57

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 11:59
1
przemyslowiec napisał(a):

Tak, drzewo BST już piałem teraz chciałem zrobić sobie kopiec w podobnym stylu, ale widzę ze to nie takie proste

Kopiec w wersji podstawowej (binarny) jest ultra prosty. Podobnie jak sortowanie bąbelkowe można implementować z pamięci.
Wystarczy potentegować w głowie i pamiętać o kilku faktach:
a) kopiec realizujesz na tablicy (array)
b) są dwie wersje obliczenia pozycji

https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_heap

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 12:00
przemyslowiec napisał(a):

Tak, drzewo BST już piałem teraz chciałem zrobić sobie kopiec w podobnym stylu, ale widzę ze to nie takie proste

Zauważ, że kopiec (dokładniej binary heap) tworzy pełne drzewo (tzn. zbalansowane, bez brakujących elementów), zawsze wstawiasz element na poziomie, który jest jeszcze w stanie pomieścić nowe elementy. Żeby osiągnąć podobny efekt nie używając tablicy musiałbyś dodatkowo trzymać wskaźniki na sąsiadów na danym poziomie albo zapamiętywać i uaktualniać ilość potomków dla każdego wierzchołka (schodząc w dół wybierasz drzewo, które jeszcze nie jest pełne, z pierwszeństwem lewego podrzewa; jeżeli oba śa pełne tzn ze trzeba dodać nowy poziom, więc schodzisz do skrajnego lewego liścia).

edytowany 4x, ostatnio: nalik, 2017-08-11 12:23
A kiedy drzewo się zapełnia? - Juhas 2017-08-11 12:23
No dobra masz rację, jest to skrót myślowy. Chodzi o to czy poddrzewo ma ∑ 2^(k-1) elementów. Czyli wszystkie istniejące poziomy w drzewie są "zapełnione" - nalik 2017-08-11 12:25

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 12:37
0

Jeszcze jak ktoś ma ochotę to chętnie przyjmę krytykę kodu (napisałem dopiero tylko dodawanie elementów ale opinia kogoś bardziej zaawansowanego zawsze mile widziana)

heap.h

#pragma once
#include <vector>
 
class heap
{
public:
    heap();
 
    void push(int value);
 
    void print();
private:
    std::vector<int> data;
};

heap.cpp

#include "heap.h"
#include <iostream>
 
heap::heap()
{
 
}
 
void heap::print()
{
    std::clog << "Własny kopiec\n";
    for(int i = 0; i<data.size(); i++)
    {
        std::clog << data[i] << " ";
    }
}
 
void heap::push(int value)
{
    data.push_back(value);
 
    int index = data.size() - 1; //indeks ostatniego elemetu
    int parent = (index - 1) / 2;
 
    while (index>0 && data[parent]<value)
    {
        data[index] = data[parent];
 
        index = parent;
 
        parent = (index - 1) / 2;
    }
    data[index] = value;
}

zdecydował się jednak na tablicę, później może zrobię to z użyciem wskaźników :)

Pozostało 580 znaków

2017-08-11 12:43
0

Indeks ostatniego elementu to nie rozmiar - 1.
Powinieneś trzymać taką wartość osobno.

Jak to nie? Eh piątek ;) - nalik 2017-08-11 12:44
@nalik: to jest tak oczywiste że nie wiem jak mógłbym to wyjaśnić. - vpiotr 2017-08-11 12:45
Dlaczego? Wstawiam element do wektora jego rozmiar powiększa się, metoda size() zwraca ilość elementów w wektorze a nie index ostatniego czyli index ostatniego elementu to size()-1 ja to tak rozumiem, chętnie poznam Twój tok myślenia. - przemyslowiec 2017-08-11 12:46
A nie, jest dobrze, myślałem w kategorii array, a tu std::vector. - vpiotr 2017-08-11 12:49
Ah ten piątek xD - nalik 2017-08-11 12:49
Coś ta zamianka tylko dziwna. - vpiotr 2017-08-11 12:52

Pozostało 580 znaków

Odpowiedz
Liczba odpowiedzi na stronę

1 użytkowników online, w tym zalogowanych: 0, gości: 1, botów: 0