二进制堆和Fibonacci堆的实际应用

Question

Fibonacci堆和二进制堆的真实应用是什么？如果你可以在用它来解决问题时分享一些实例，那就太好了。

修改：还添加了二进制堆。很想知道。

Answer 1

你很少在现实生活中使用它。我相信Fibonacci堆的目的是改善Dijkstra算法的渐近运行时间。它可能会为非常非常大的输入提供改进，但大多数情况下，只需要一个简单的二进制堆。

来自维基：

  

虽然总的运行时间   以...开头的操作顺序   一个空的结构受到了   上面给出的界限，一些（很少）   序列中的操作可以采取   很长时间才能完成（特别是   删除和删除最小有线性   在最糟糕的情况下运行时间）。对于   这个原因斐波纳契和其他   摊销的数据结构可能不是   适用于实时系统。

二进制堆是一种数据结构，可用于快速查找一组值中的最大值（或最小值）。它用于Dijkstra算法（最短路径），Prim算法（最小生成树）和霍夫曼编码（数据压缩）。

Answer 2

不能说有关斐波纳契堆，但二进制堆在优先级队列中使用。优先级队列广泛用于实际系统中。

一个已知的例子是内核中的进程调度。首先采用最优先的流程。

我在分区中使用了优先级队列。具有最大成员的集合首先用于分区。

Answer 3

优先级队列通常实现为堆，例如：http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/util/PriorityQueue.html

使用二进制堆（例如，大型网站中的热门搜索查询）可以有效地计算来自庞大数据集的前N个元素。

Answer 4

在大多数情况下，您必须根据以下因素进行选择：

• 插入
• 寻找元素

通常的嫌疑人是：

• BST：O(1)插入并找到
• 链接列表：O(n) insert和O(1) find
• 堆：
  • O(1)插入
    • 二进制堆的平均值，请参阅：https://stackoverflow.com/a/29548834/895245）
    • 为Fibonacci摊销。这比平均水平强，弱于最坏情况。
  • O(n)一般只查找第一个元素的 ，O(1)
    • 二进制堆的最坏情况
    • 以斐波那契摊销

还有Brodal queue和其他堆达到select *, (s.qty-d.qty) as available from stock s LEFT JOIN damage d on d.item_name=s.item_name where d.qty IS NOT NULL 最坏情况，但需要even larger queues而不是斐波那契值得。

因此，如果您的算法只需要“找到”第一个元素并进行大量插入，那么堆是一个不错的选择。

正如其他人所说，Dijkstra就是这种情况。