ต้อนรับสู่โลกแห่งการเขียนโค้ดเพื่อการจัดการข้อมูลแบบไดนามิคใน C++ โดยใช้โครงสร้างข้อมูลชนิดหนึ่งที่เรียกว่า "Heap". ในบทความนี้ เราจะสำรวจว่า Heap คืออะไร, การใช้งานในลักษณะต่างๆ เช่นการ insert, insertAtFront, find และ delete พร้อมทั้งโค้ดตัวอย่างที่เป็นประโยชน์ในการศึกษา และการวิเคราะห์ข้อดีข้อเสียของการใช้งาน Heap ในการจัดการข้อมูลชนิดนี้ ซึ่งจะทำให้คุณเข้าใจถึงประโยชน์และข้อจำกัดของมัน ที่สำคัญก็คือ ความเข้าใจเหล่านี้จะเป็นพื้นฐานที่ดีในการตัดสินใจว่าควรเรียนรู้การเขียนโปรแกรมร่วมกับเราที่ EPT หรือไม่
Heap เป็นโครงสร้างข้อมูลประเภทหนึ่งที่เป็น binary tree แต่มีคุณสมบัติพิเศษคือ มันต้องเป็น complete tree และโหนดทุกโหนดของมันจะต้องตรงตามเงื่อนไข Heap Property - ใน max heap, แต่ละโหนดต้องมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับลูกโหนดของมันหรือใน min heap, แต่ละโหนดต้องมีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับลูกโหนดของมัน
Insertion (insert)
การเพิ่ม (insert) โหนดใหม่ใน Heap ต้องทำให้การเพิ่มนั้นยังคงคุณสมบัติของ Heap คือการเพิ่มไปที่ตำแหน่ง leaf ที่เป็นไปได้สุดท้ายทางซ้ายสุดเสมอ และหลังจากนั้นจะมีการปรับ heap ด้วยการ "heapify".
void insert(vector& heap, int value) {
heap.push_back(value);
int i = heap.size() - 1;
while (i != 0 && heap[(i - 1) / 2] < heap[i]) {
swap(heap[(i - 1) / 2], heap[i]);
i = (i - 1) / 2;
}
}
Insert at Front (insertAtFront)
การเพิ่มโหนดที่ front ไม่ใช่การทำงานที่ปกติสำหรับ Heap เพราะการเพิ่มต้องทำที่ตำแหน่ง leaf อย่างไรก็ตาม, สามารถโมดิฟายโครงสร้าง heap ด้วย vector หรือ list ที่คอย track ตำแหน่งของโหนดได้ แต่มันจะใช้เวลามากขึ้น และอาจสูญเสียคุณสมบัติของ heap.
// Heap doesn't normally support insert at front because it is not meant to be a sequence like a list or vector
Find (find)
การค้นหาใน Heap อาจเป็นไปในลักษณะ linear search เพราะมันไม่ได้ถูกออกแบบมาให้รองรับการค้นหาอย่างเร็ว เช่น binary search tree.
int find(vector& heap, int value) {
for (int i = 0; i < heap.size(); i++) {
if (heap[i] == value) {
return i; // Found the value and return the index
}
}
return -1; // Value not found
}
Deletion (delete)
การลบโหนดใน Heap ทำได้โดยการลบที่โหนด root แล้วเติมโหนดสุดท้ายมายังโหนด root และจัดเรียงให้เป็น Heap อีกครั้งด้วยการ heapify ลงไป.
void deleteRoot(vector& heap) {
if (heap.size() == 0)
return;
// Replace the root of the heap with the last element of the vector
heap[0] = heap.back();
heap.pop_back();
// Call max_heapify on the reduced heap
max_heapify(heap, 0);
}
การเรียนรู้การใช้งาน Heap และการจัดการข้อมูลแบบไดนามิคใน C++ เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ชั้นเยี่ยม ที่ EPT, เรามีหลักสูตรที่จะช่วยให้คุณมีความเข้าใจที่ลึกซึ้งทั้งทางด้านทฤษฎีและปฏิบัติ เราเชิญชวนคุณมาร่วมเรียนรู้และปรับปรุงทักษะการเขียนโปรแกรมกับเรา และปลดล็อกระดับความสามารถของคุณ!
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM