左偏树
扒来的标准说明
左偏树(Leftist Tree)是一种可并堆(Mergeable Heap) ,它除了支持优先队列的三个基本操作(插入,删除堆顶,取最小节点),还支持一个很特殊的操作————合并操作。
左偏树是一棵二叉树,具有堆的性质,同时具有左偏性质
它有以下属性与定义
键值(key):用于节点比较大小的属性,类似于堆中节点的键值
外节点:左子树或右子树为空的节点称为外节点,左子树和右子树可以同时为空。所以叶子节点必是外节点,定义外节点的距离值为0,空节点的距离值为-1。
距离(dis):一个不是外节点的点的距离定义为其到子树中最近的外节点的距离
左右子树均不为空的节点不是外节点。左偏数的距离定义数中根节点的距离。左偏树的深度和距离无必然联系,一颗向左偏的链也是左偏树,其距离为0,深度为n
如下图所示为一颗左偏树。
数字为距离
左孩子的dis /(/ge/) 右孩子的dis 即左偏性质
操作
合并
因为树是左偏的,同时为了不让树的深度太深,所以合并时要把另一棵树接在原树的右子树上
代码:
int merge(int u,int v)// 合并
{
if(!u||!v) return u+v;// 若有一颗左偏树为空,直接加
if(heap[u]==heap[v]?u>v:heap[u]>heap[v]) swap(u,v);
rs[u]=merge(rs[u],v);// 要满足堆的性质
if(dis[ls[u]]<dis[rs[u]]) swap(ls[u],rs[u]);// 维护左偏性质
fa[ls[u]]=fa[rs[u]]=fa[u]=u;// 更新父节点
dis[u]=dis[rs[u]]+1;// 更新dis距离
return u;// 返回根节点
}
插入
将单个节点视为一个堆,合并即可
弹出
合并根节点的左右孩子即可
代码:
void pop(int u)
{
del[u]=true;
fa[ls[u]]=ls[u];
fa[rs[u]]=rs[u];
fa[u]=merge(ls[u],rs[u]);
}
左偏树也有加或乘的操作,但本人能力有限,以后会了再来填坑
例题
#include<iostream>
#include<cstdio>
typedef long long ll;
using namespace std;
inline ll read()
{
ll x=0;
bool fg=false;
char ch=getchar();
while(ch<'0'||ch>'9')
{
fg|=(ch=='-');
ch=getchar();
}
while(ch>='0'&&ch<='9')
{
x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48);
ch=getchar();
}
return fg?~x+1:x;
}
const int N=1e5+5;
int n,m;
int fa[N],ls[N],rs[N];
ll dis[N],heap[N];
bool del[N];
int found(int x)
{
return fa[x]==x?fa[x]:fa[x]=found(fa[x]);
}
int merge(int u,int v)// 合并
{
if(!u||!v) return u+v;// 若有一颗左偏树为空,直接加
if(heap[u]==heap[v]?u>v:heap[u]>heap[v]) swap(u,v);
rs[u]=merge(rs[u],v);// 要满足堆的性质
if(dis[ls[u]]<dis[rs[u]]) swap(ls[u],rs[u]);// 维护左偏性质
fa[ls[u]]=fa[rs[u]]=fa[u]=u;// 更新父节点
dis[u]=dis[rs[u]]+1;// 更新dis距离
return u;// 返回根节点
}
void pop(int u)
{
del[u]=true;
fa[ls[u]]=ls[u];
fa[rs[u]]=rs[u];
fa[u]=merge(ls[u],rs[u]);
}
int main()
{
n=read(),m=read();
for(int i=1;i<=n;++i)
heap[i]=read(),fa[i]=i;
for(int i=1;i<=m;++i)
{
int op=read(),x,y;
if(op==1)
{
x=read(),y=read();
if(del[x]||del[y]) continue;
x=found(x),y=found(y);
if(x!=y) fa[x]=fa[y]=merge(x,y);
}
else
{
x=read();
if(del[x]) printf("-1/n");
else
{
x=found(x);
printf("%lld/n",heap[x]);
pop(x);
}
}
}
return 0;
}
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