二进制堆的所有目的

Question

  

定义：

     

优先级队列是一种抽象数据类型，类似于常规队列或堆栈数据结构，但另外每个元素都具有＆＃34;优先级＆＃34;与之相关联。在优先级队列中，在具有低优先级的元素之前提供具有高优先级的元素。如果两个元素具有相同的优先级，则根据它们在队列中的顺序来提供它们。

     

实现：

     

实现优先级队列，未排序数组，排序数组和二进制堆数据结构是3实现策略。

     

具体而言，二进制堆实现策略可以使用 array 键来表示，

     

     

或

     

每个密钥为二进制节点，有两个孩子。

     

问题：

除了优先级队列实现之外，是否还有其他任何使用二进制堆数据结构的应用程序？

Answer 1

二进制堆可用于在O（logn）时间内提取（最大或最小）元素。可以利用此属性在许多算法中使用，以获得更好的运行时间。

例如，一旦我在k-merge排序算法中使用它来提高k-merge排序的排序步骤的时间效率。简而言之，它制作了k子阵列的二进制堆，并且可以在线性时间内实现排序，这比合并排序的通常排序步骤更好。

它也用于Dijkstra的算法，Prim的算法，以减少它们的运行时间。

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Answer 2

Binary堆还有另一个有用的（和主要的）应用程序：HeapSort。 HeapSort的开销高于QuickSort，但最坏的情况是O（n log n）与QuickSort的O（n * n）。一旦间隔足够短，可以通过切换到HeapSort来改进QuickSort以获得最坏的O（n log n）情况 - 这称为IntroSort，并且是STL和C ++标准库中使用的。见https://en.wikipedia.org/wiki/Introsort