मिन-मैक्स हीप: Difference between revisions
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[[कंप्यूटर विज्ञान]] में, | [[कंप्यूटर विज्ञान]] में, मिन-मैक्स हीप पूर्ण [[ द्विआधारी वृक्ष |बाइनरी ट्री]] [[डेटा संरचना]] है जो मिन-हीप और मैक्स-हीप दोनों की उपयोगिता को जोड़ती है, अर्थात, यह मिन और मैक्स दोनों अवयवों की निरंतर समय पुनर्प्राप्ति और लॉगरिदमिक समय निष्कासन प्रदान करती है।<ref name=":0">{{Cite journal|last1=ATKINSON|first1=M. D|last2=SACK|first2=J.-R|last3=SANTORO|first3=N.|last4=STROTHOTTE|first4=T.|year=1986|editor-last=Munro|editor-first=Ian|title=न्यूनतम-अधिकतम ढेर और सामान्यीकृत प्राथमिकता कतारें|url=http://www.akira.ruc.dk/~keld/teaching/algoritmedesign_f03/Artikler/02/Atkinson86.pdf|journal=Communications of the ACM|language=en|publication-date=1986|volume=29|issue=10|pages=996–1000|doi=10.1145/6617.6621|s2cid=3090797 }}</ref> यह डबल-एंड प्रायोरिटी क्यू को लागू करने के लिए मिन-मैक्स हीप को बहुत ही उपयोगी डेटा संरचना बनाता है। बाइनरी मिन-हीप और मैक्स-हीप के जैसे, मिन-मैक्स हीप लॉगरिदमिक इन्सर्टेसन और डेलेसन का समर्थन करते हैं और रैखिक समय में बनाए जा सकते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=ATKINSON|first1=M. D|last2=SACK|first2=J.-R|last3=SANTORO|first3=N.|last4=STROTHOTTE|first4=T.|year=1986|editor-last=Munro|editor-first=Ian|title=न्यूनतम-अधिकतम ढेर और सामान्यीकृत प्राथमिकता कतारें|url=http://www.akira.ruc.dk/~keld/teaching/algoritmedesign_f03/Artikler/02/Atkinson86.pdf|journal=Communications of the ACM|language=en|publication-date=1986|volume=29|issue=10|pages=996–1000|doi=10.1145/6617.6621|s2cid=3090797 }}</ref> मिन-मैक्स हीप को प्रायः सरणी में इम्प्लिसिटी रूप से दर्शाया जाता है;<ref name=":1">{{Cite journal|last1=ATKINSON|first1=M. D|last2=SACK|first2=J.-R|last3=SANTORO|first3=N.|last4=STROTHOTTE|first4=T.|year=1986|editor-last=Munro|editor-first=Ian|title=न्यूनतम-अधिकतम ढेर और सामान्यीकृत प्राथमिकता कतारें|url=http://www.akira.ruc.dk/~keld/teaching/algoritmedesign_f03/Artikler/02/Atkinson86.pdf|journal=Communications of the ACM|language=en|publication-date=1986|volume=29|issue=10|pages=996–1000|doi=10.1145/6617.6621|s2cid=3090797 }}</ref> इसलिए इसे [[अंतर्निहित डेटा संरचना|इम्प्लिसिटी डेटा संरचना]] के रूप में जाना जाता है। | ||
मिन-मैक्स हीप गुण है: ट्री में सम स्तर पर प्रत्येक नोड उसके सभी वंशजों से कम है, जबकि ट्री में विषम स्तर पर प्रत्येक नोड उसके सभी वंशजों से बड़ा है।<ref name=":1" /> | |||
संरचना को अन्य क्रम-सांख्यिकी ऑपरेशन को कुशलतापूर्वक समर्थन देने के लिए भी सामान्यीकृत किया जा सकता है, जैसे कि <code>find-median</code>, <code>delete-median</code>,<ref name=":0" /><code>find(k)</code> (संरचना में kवां सबसे छोटा मान निर्धारित करें) और ऑपरेशन <code>delete(k)</code> (संरचना में kवां सबसे छोटा मान हटाएं), k के किसी निश्चित मान (या मानों के समूह) के लिए। इन अंतिम दो ऑपरेशनों को क्रमशः स्थिर और लघुगणकीय समय में कार्यान्वित किया जा सकता है। | संरचना को अन्य क्रम-सांख्यिकी ऑपरेशन को कुशलतापूर्वक समर्थन देने के लिए भी सामान्यीकृत किया जा सकता है, जैसे कि <code>find-median</code>, <code>delete-median</code>,<ref name=":0" /><code>find(k)</code> (संरचना में kवां सबसे छोटा मान निर्धारित करें) और ऑपरेशन <code>delete(k)</code> (संरचना में kवां सबसे छोटा मान हटाएं), k के किसी निश्चित मान (या मानों के समूह) के लिए। इन अंतिम दो ऑपरेशनों को क्रमशः स्थिर और लघुगणकीय समय में कार्यान्वित किया जा सकता है। मिन-मैक्स क्रमण की धारणा को मैक्स या मिन-क्रमण के आधार पर अन्य संरचनाओं तक बढ़ाया जा सकता है, जैसे लेफ्टिस ट्री, डेटा संरचनाओं का नवीन (और अधिक शक्तिशाली) वर्ग उत्पन्न करते हैं।<ref name=":1" /> बाहरी क्विकसॉर्ट लागू करते समय मिन-मैक्स हीप भी उपयोगी हो सकता है।<ref>{{Cite book |isbn = 0201416077|title = Handbook of Algorithms and Data Structures: In Pascal and C|last1 = Gonnet|first1 = Gaston H.|last2 = Baeza-Yates|first2 = Ricardo|year = 1991}}</ref> | ||
== विवरण == | == विवरण == | ||
* | *मिन-मैक्स हीप पूर्ण बाइनरी ट्री है जिसमें वैकल्पिक मिन (या सम) और मैक्स (या विषम) स्तर होते हैं। सम स्तर उदाहरण के लिए 0, 2, 4, आदि हैं, और विषम स्तर क्रमशः 1, 3, 5, आदि हैं। हम अगले बिंदुओं में मानते हैं कि मूल अवयव पहले स्तर पर है, अर्थात 0। | ||
[[File:Min-max heap.jpg|thumb|300px| | [[File:Min-max heap.jpg|thumb|300px|मिन-मैक्स हीप का उदाहरण]] | ||
* | * मिन-मैक्स हीप में प्रत्येक नोड में डेटा सदस्य (सामान्यतः कुंजी कहा जाता है) होता है जिसका मान मिन-मैक्स हीप में नोड के क्रम को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है। | ||
* मूल अवयव | * मूल अवयव मिन-मैक्स हीप में सबसे छोटा अवयव है। | ||
* दूसरे स्तर के दो अवयवों में से एक, जो | * दूसरे स्तर के दो अवयवों में से एक, जो मैक्स (या विषम) स्तर है, मिन-मैक्स हीप में सबसे बड़ा अवयव है | ||
* मान लीजिए <math>x</math> | * मान लीजिए <math>x</math> मिन-मैक्स हीप में कोई नोड है। | ||
** यदि <math>x</math> | ** यदि <math>x</math> मिन (या सम) स्तर पर है, तो रूट <math>x.key</math> के साथ उपट्री में सभी कुंजियों के बीच <math>x</math> मिन कुंजी है। | ||
** यदि <math>x</math> | ** यदि <math>x</math> मैक्स (या विषम) स्तर पर है, तो रूट <math>x.key</math> के साथ उपट्री में सभी कुंजियों के बीच <math>x</math> मैक्स कुंजी है। | ||
* | * मिन (मैक्स) स्तर पर नोड को मिन (मैक्स) नोड कहा जाता है। | ||
मैक्स-मिन हीप को समान रूप से परिभाषित किया गया है; ऐसे हीप में, मैक्स मान रूट पर संग्रहीत होता है, और सबसे छोटा मान रूट के बच्चों में से पर संग्रहीत होता है।<ref name=":1" /> | |||
==ऑपरेशन == | ==ऑपरेशन == | ||
निम्नलिखित ऑपरेशनों में हम मानते हैं कि | निम्नलिखित ऑपरेशनों में हम मानते हैं कि मिन-मैक्स हीप को सरणी <code>A[1।।N]</code> में दर्शाया गया है; सरणी में <math>ith</math> स्थान हीप में स्तर <math>\lfloor \log i \rfloor</math> पर स्थित नोड के अनुरूप होगा। | ||
=== बिल्ड === | === बिल्ड === | ||
मिन-मैक्स हीप का बिल्ड फ़्लॉइड के रैखिक-समय हीप बिल्ड एल्गोरिदम के अनुकूलन द्वारा पूर्ण किया जाता है, जो नीचे से ऊपर की ओर बढ़ता है।<ref name=":1" /> एक विशिष्ट फ़्लॉइड का बिल्ड-हीप एल्गोरिदम<ref>{{Cite journal|last=K. Paparrizos|first=Ioannis|year=2011|title=फ्लोयड के ढेर निर्माण एल्गोरिदम के लिए तुलनाओं की सबसे खराब स्थिति की संख्या पर एक सख्त बंधन|arxiv=1012.0956|bibcode=2010arXiv1012.0956P}}</ref> इस प्रकार है: | |||
'''function FLOYD-BUILD-HEAP'''(''h''): | '''function FLOYD-BUILD-HEAP'''(''h''): | ||
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'''push-down'''(''h'', ''i'') | '''push-down'''(''h'', ''i'') | ||
'''return''' h | '''return''' h | ||
इस फलन में, ''h'' प्रारंभिक सरणी है, जिसके अवयवों को | इस फलन में, ''h'' प्रारंभिक सरणी है, जिसके अवयवों को मिन-मैक्स हीप गुण के अनुसार क्रमबद्ध नहीं किया जा सकता है। मिन-मैक्स हीप के <code>push-down</code> ऑपरेशन (जिसे कभी-कभी हेपिफाई भी कहा जाता है) को आगे समझाया गया है। | ||
==== पुश डाउन ==== | ==== पुश डाउन ==== | ||
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'''endif''' | '''endif''' | ||
==== पुश डाउन | ==== पुश डाउन मिन ==== | ||
'''function PUSH-DOWN-MIN'''(''h'', ''i''): | '''function PUSH-DOWN-MIN'''(''h'', ''i''): | ||
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'''endif''' | '''endif''' | ||
==== | ==== मैक्स पुश-डाउन ==== | ||
<code>push-down-max</code> के लिए एल्गोरिदम पुश-डाउन-मिन के समान है, परन्तु सभी तुलना ऑपरेटर उत्क्रमित हो गए हैं। | <code>push-down-max</code> के लिए एल्गोरिदम पुश-डाउन-मिन के समान है, परन्तु सभी तुलना ऑपरेटर उत्क्रमित हो गए हैं। | ||
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=== इन्सर्टेसन === | === इन्सर्टेसन === | ||
मिन-मैक्स हीप में अवयव जोड़ने के लिए निम्नलिखित निष्पादन करें: | |||
# | # मिन-मैक्स हीप का प्रतिनिधित्व करने वाली सरणी के (अंत में) आवश्यक कुंजी जोड़ें। इससे संभवतः मिन-मैक्स हीप गुण टूट जाएंगे, इसलिए हमें हीप को समायोजित करने की आवश्यकता है। | ||
# नवीन कुंजी की उसके मूल कुंजी से तुलना करें: | # नवीन कुंजी की उसके मूल कुंजी से तुलना करें: | ||
## यदि यह मूल से कम (अधिक) पाया जाता है, तो यह निश्चित रूप से | ## यदि यह मूल से कम (अधिक) पाया जाता है, तो यह निश्चित रूप से मैक्स (मिन) स्तरों पर अन्य सभी नोड की तुलना में कम (अधिक) है जो हीप की रूट के मार्ग पर हैं। अब, मात्र मिन (मैक्स) स्तरों पर नोड की जाँच करें। | ||
## नवीन नोड से रूट तक का पथ (मात्र | ## नवीन नोड से रूट तक का पथ (मात्र मिन (मैक्स) स्तरों पर विचार करते हुए) अवरोही (आरोही) क्रम में होना चाहिए जैसा कि इन्सर्टेसन से पहले था। इसलिए, हमें इस क्रम में नवीन नोड का बाइनरी इन्सर्टेसन करने की आवश्यकता है। तकनीकी रूप से नवीन नोड को उसके पैरेंट के साथ स्वैप करना सरल है जबकि पैरेंट बड़ा (कम) है। | ||
यह प्रक्रिया नवीन संलग्न कुंजी के सूचकांक पर नीचे वर्णित <code>push-up</code> एल्गोरिदम को कॉल करके कार्यान्वित की जाती है। | यह प्रक्रिया नवीन संलग्न कुंजी के सूचकांक पर नीचे वर्णित <code>push-up</code> एल्गोरिदम को कॉल करके कार्यान्वित की जाती है। | ||
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'''endif''' | '''endif''' | ||
==== पुश अप | ==== पुश अप मिन ==== | ||
'''function PUSH-UP-MIN'''(''h'', ''i''): | '''function PUSH-UP-MIN'''(''h'', ''i''): | ||
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'''endif''' | '''endif''' | ||
==== | ==== मैक्स पुश अप ==== | ||
<code>push-down</code> ऑपरेशन के जैसे, <code>push-up-max</code> <code>push-up-min</code> के समान है, परन्तु तुलनात्मक ऑपरेटरों के विपरीत: | <code>push-down</code> ऑपरेशन के जैसे, <code>push-up-max</code> <code>push-up-min</code> के समान है, परन्तु तुलनात्मक ऑपरेटरों के विपरीत: | ||
'''function PUSH-UP-MAX'''(''h'', ''i''): | |||
''h[i]'' | '''if''' ''i'' has a grandparent '''and''' ''h[i] > h[grandparent(i)]'' '''then:''' | ||
swap ''h[i]'' and ''h[grandparent(i)]'' | |||
'''PUSH-UP-MAX'''(''h, grandparent(i)'') | |||
'''endif''' | |||
==== पुनरावृत्त रूप ==== | ==== पुनरावृत्त रूप ==== | ||
चूंकि <code>push-up-min</code> और <code>push-up-max</code> के लिए पुनरावर्ती कॉल पश्च की स्थिति में हैं, इसलिए इन प्रकार्यों को भी निरंतर स्थान में निष्पादित होने वाले विशुद्ध रूप से पुनरावृत्त रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है: | |||
'''function PUSH-UP-MIN-ITER'''(''h'', ''i''): | |||
''h[i]'' | '''while''' ''i'' has a grandparent '''and''' ''h[i] < h[grandparent(i)]'' '''then:''' | ||
'' | swap ''h[i]'' and ''h[grandparent(i)]'' | ||
''i'' := ''grandparent(i)'' | |||
'''endwhile''' | |||
==== उदाहरण ==== | ==== उदाहरण ==== | ||
यहां | यहां मिन-मैक्स हीप में अवयव डालने का उदाहरण दिया गया है। | ||
मान लें कि हमारे | मान लें कि हमारे निकट निम्नलिखित मिन-मैक्स हीप है और हम मान 6 के साथ नवीन नोड सम्मिलित करना चाहते हैं। | ||
::[[File:Min-max heap.jpg|400px|न्यूनतम-अधिकतम ढेर का उदाहरण]]प्रारंभ में, नोड 6 को नोड 11 के दाएं बच्चे के रूप में डाला गया है। 6, 11 से कम है, इसलिए यह | ::[[File:Min-max heap.jpg|400px|न्यूनतम-अधिकतम ढेर का उदाहरण]] | ||
::प्रारंभ में, नोड 6 को नोड 11 के दाएं बच्चे के रूप में डाला गया है। 6, 11 से कम है, इसलिए यह मैक्स स्तर (41) पर सभी नोड से कम है, और हमें मात्र मिन स्तर (8 और 11) की फाइंड करने की आवश्यकता है )। हमें नोड 6 और 11 को स्वैप करना चाहिए और फिर 6 और 8 को स्वैप करना चाहिए। तो, 6 को हीप की मूल स्थिति में ले जाया जाता है, पूर्व रूट 8 को 11 का स्थान लेने के लिए नीचे ले जाया जाता है, और 11 8 का दायाँ चिल्ड्रेन बन जाता है। | |||
6 के | 6 के अतिरिक्त नवीन नोड 81 जोड़ने पर विचार करें। प्रारंभ में, नोड को नोड 11 के दाहिने बच्चे के रूप में डाला जाता है। 81, 11 से बड़ा है, इसलिए यह किसी भी मिन स्तर (8 और 11) पर किसी भी नोड से बड़ा है। अब, हमें मात्र मैक्स स्तर (41) पर नोड की फाइंड करने और स्वैप करने की आवश्यकता है। | ||
=== | === फाइंड मिन === | ||
मिन-मैक्स हीप का मिन नोड (या डुप्लिकेट कुंजियों की स्थिति में मिन नोड) सदैव रूट पर स्थित होता है। मिन फाइंड इस प्रकार तुच्छ स्थिर समय ऑपरेशन है जो मात्र रूटें लौटाता है। | |||
=== | === फाइंड मैक्स === | ||
मिन-मैक्स हीप का मैक्स नोड (या डुप्लिकेट कुंजियों की स्थिति में मैक्स नोड) जिसमें से अधिक नोड होते हैं, सदैव पहले मैक्स स्तर पर स्थित होता है - अर्थात, रूट के तत्काल बच्चों में से के रूप में है। मैक्स फाइंड इस प्रकार मैक्स तुलना की आवश्यकता होती है, यह निर्धारित करने के लिए कि रूट के दो बच्चों में से कौन सा बड़ा है, और इस प्रकार यह निरंतर समय ऑपरेशन भी है। यदि मिन-मैक्स हीप में नोड है तो वह नोड मैक्स नोड है। | |||
=== | === रिमूव मिन === | ||
मिन को हटाना यादृच्छिक नोड को रिमूव की विशेष स्थिति है जिसका सरणी में सूचकांक ज्ञात है। इस स्थिति में, सरणी का अंतिम अवयव हटा दिया जाता है (सरणी की लंबाई कम कर दी जाती है) और सरणी के शीर्ष पर रूट को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। <math>O(\log_2(n))</math>समय में हीप गुण को पुनर्स्थापित करने के लिए रूट सूचकांक पर <code>push-down</code> को कॉल किया जाता है। | |||
=== | === रिमूव मैक्स === | ||
रिमूव मैक्स फिर से ज्ञात सूचकांक के साथ यादृच्छिक नोड को रिमूव की विशेष स्थिति है। जैसा कि मैक्स फाइंड ऑपरेशन में, रूट के मैक्स बच्चे की पहचान करने के लिए एकल तुलना की आवश्यकता होती है, जिसके बाद इसे सरणी के अंतिम अवयव के साथ बदल दिया जाता है और फिर हीप गुण को पुनर्स्थापित करने के लिए प्रतिस्थापित मैक्स के सूचकांक पर <code>push-down</code> को कॉल किया जाता है। | |||
== एक्सटेंशन == | == एक्सटेंशन == | ||
मिन-मैक्स-माध्यिका हीप मिन-मैक्स हीप का प्रकार है, जो संरचना पर मूल प्रकाशन में सुझाया गया है, जो [[आदेश आँकड़ा वृक्ष|क्रम डेटा ट्री]] के ऑपरेशन का समर्थन करता है। | |||
== संदर्भ == | == संदर्भ == |
Revision as of 17:42, 22 July 2023
Min-max heap | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Type | binary tree/heap | |||||||||
Invented | 1986 | |||||||||
Time complexity in big O notation | ||||||||||
|
कंप्यूटर विज्ञान में, मिन-मैक्स हीप पूर्ण बाइनरी ट्री डेटा संरचना है जो मिन-हीप और मैक्स-हीप दोनों की उपयोगिता को जोड़ती है, अर्थात, यह मिन और मैक्स दोनों अवयवों की निरंतर समय पुनर्प्राप्ति और लॉगरिदमिक समय निष्कासन प्रदान करती है।[2] यह डबल-एंड प्रायोरिटी क्यू को लागू करने के लिए मिन-मैक्स हीप को बहुत ही उपयोगी डेटा संरचना बनाता है। बाइनरी मिन-हीप और मैक्स-हीप के जैसे, मिन-मैक्स हीप लॉगरिदमिक इन्सर्टेसन और डेलेसन का समर्थन करते हैं और रैखिक समय में बनाए जा सकते हैं।[3] मिन-मैक्स हीप को प्रायः सरणी में इम्प्लिसिटी रूप से दर्शाया जाता है;[4] इसलिए इसे इम्प्लिसिटी डेटा संरचना के रूप में जाना जाता है।
मिन-मैक्स हीप गुण है: ट्री में सम स्तर पर प्रत्येक नोड उसके सभी वंशजों से कम है, जबकि ट्री में विषम स्तर पर प्रत्येक नोड उसके सभी वंशजों से बड़ा है।[4]
संरचना को अन्य क्रम-सांख्यिकी ऑपरेशन को कुशलतापूर्वक समर्थन देने के लिए भी सामान्यीकृत किया जा सकता है, जैसे कि find-median
, delete-median
,[2]find(k)
(संरचना में kवां सबसे छोटा मान निर्धारित करें) और ऑपरेशन delete(k)
(संरचना में kवां सबसे छोटा मान हटाएं), k के किसी निश्चित मान (या मानों के समूह) के लिए। इन अंतिम दो ऑपरेशनों को क्रमशः स्थिर और लघुगणकीय समय में कार्यान्वित किया जा सकता है। मिन-मैक्स क्रमण की धारणा को मैक्स या मिन-क्रमण के आधार पर अन्य संरचनाओं तक बढ़ाया जा सकता है, जैसे लेफ्टिस ट्री, डेटा संरचनाओं का नवीन (और अधिक शक्तिशाली) वर्ग उत्पन्न करते हैं।[4] बाहरी क्विकसॉर्ट लागू करते समय मिन-मैक्स हीप भी उपयोगी हो सकता है।[5]
विवरण
- मिन-मैक्स हीप पूर्ण बाइनरी ट्री है जिसमें वैकल्पिक मिन (या सम) और मैक्स (या विषम) स्तर होते हैं। सम स्तर उदाहरण के लिए 0, 2, 4, आदि हैं, और विषम स्तर क्रमशः 1, 3, 5, आदि हैं। हम अगले बिंदुओं में मानते हैं कि मूल अवयव पहले स्तर पर है, अर्थात 0।
- मिन-मैक्स हीप में प्रत्येक नोड में डेटा सदस्य (सामान्यतः कुंजी कहा जाता है) होता है जिसका मान मिन-मैक्स हीप में नोड के क्रम को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- मूल अवयव मिन-मैक्स हीप में सबसे छोटा अवयव है।
- दूसरे स्तर के दो अवयवों में से एक, जो मैक्स (या विषम) स्तर है, मिन-मैक्स हीप में सबसे बड़ा अवयव है
- मान लीजिए मिन-मैक्स हीप में कोई नोड है।
- यदि मिन (या सम) स्तर पर है, तो रूट के साथ उपट्री में सभी कुंजियों के बीच मिन कुंजी है।
- यदि मैक्स (या विषम) स्तर पर है, तो रूट के साथ उपट्री में सभी कुंजियों के बीच मैक्स कुंजी है।
- मिन (मैक्स) स्तर पर नोड को मिन (मैक्स) नोड कहा जाता है।
मैक्स-मिन हीप को समान रूप से परिभाषित किया गया है; ऐसे हीप में, मैक्स मान रूट पर संग्रहीत होता है, और सबसे छोटा मान रूट के बच्चों में से पर संग्रहीत होता है।[4]
ऑपरेशन
निम्नलिखित ऑपरेशनों में हम मानते हैं कि मिन-मैक्स हीप को सरणी A[1।।N]
में दर्शाया गया है; सरणी में स्थान हीप में स्तर पर स्थित नोड के अनुरूप होगा।
बिल्ड
मिन-मैक्स हीप का बिल्ड फ़्लॉइड के रैखिक-समय हीप बिल्ड एल्गोरिदम के अनुकूलन द्वारा पूर्ण किया जाता है, जो नीचे से ऊपर की ओर बढ़ता है।[4] एक विशिष्ट फ़्लॉइड का बिल्ड-हीप एल्गोरिदम[6] इस प्रकार है:
function FLOYD-BUILD-HEAP(h):
for each index i from down to 1 do:
push-down(h, i) return h
इस फलन में, h प्रारंभिक सरणी है, जिसके अवयवों को मिन-मैक्स हीप गुण के अनुसार क्रमबद्ध नहीं किया जा सकता है। मिन-मैक्स हीप के push-down
ऑपरेशन (जिसे कभी-कभी हेपिफाई भी कहा जाता है) को आगे समझाया गया है।
पुश डाउन
push-down
एल्गोरिदम (या trickle-down
जैसा कि इसे कहा जाता है [4]) इस प्रकार है:
function PUSH-DOWN(h, i):
if i is on a min level then: PUSH-DOWN-MIN(h, i)
else: PUSH-DOWN-MAX(h, i) endif
पुश डाउन मिन
function PUSH-DOWN-MIN(h, i): if i has children then: m := index of the smallest child or grandchild of i
if m is a grandchild of i then: if h[m] < h[i] then:
swap h[m] and h[i] if h[m] > h[parent(m)] then:
swap h[m] and h[parent(m)] endif
PUSH-DOWN(h, m) endif else if h[m] < h[i] then: swap h[m] and h[i] endif endif
मैक्स पुश-डाउन
push-down-max
के लिए एल्गोरिदम पुश-डाउन-मिन के समान है, परन्तु सभी तुलना ऑपरेटर उत्क्रमित हो गए हैं।
function PUSH-DOWN-MAX(h, i): if i has children then:
m := index of the largest child or grandchild of i if m is a grandchild of i then:
if h[m] > h[i] then: swap h[m] and h[i] if h[m] < h[parent(m)] then:
swap h[m] and h[parent(m)] endif
PUSH-DOWN(h, m) endif else if h[m] > h[i] then: swap h[m] and h[i] endif endif
पुनरावृत्त रूप
चूंकि push-down-min
और push-down-max
पुनरावर्ती कॉल पश्च की स्थिति में हैं, इन प्रकार्यों को निरंतर स्थान में निष्पादित होने वाले विशुद्ध रूप से पुनरावृत्त रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है:
function PUSH-DOWN-ITER(h, m): while m has children then: i := m if i is on a min level then: m := index of the smallest child or grandchild of i if h[m] < h[i] then: swap h[m] and h[i] if m is a grandchild of i then: if h[m] > h[parent(m)] then:
swap h[m] and h[parent(m)] endif
else break endif else break endif else: m := index of the largest child or grandchild of i if h[m] > h[i] then: swap h[m] and h[i] if m is a grandchild of i then: if h[m] < h[parent(m)] then: swap h[m] and h[parent(m)] endif else break endif else break endif endif endwhile
इन्सर्टेसन
मिन-मैक्स हीप में अवयव जोड़ने के लिए निम्नलिखित निष्पादन करें:
- मिन-मैक्स हीप का प्रतिनिधित्व करने वाली सरणी के (अंत में) आवश्यक कुंजी जोड़ें। इससे संभवतः मिन-मैक्स हीप गुण टूट जाएंगे, इसलिए हमें हीप को समायोजित करने की आवश्यकता है।
- नवीन कुंजी की उसके मूल कुंजी से तुलना करें:
- यदि यह मूल से कम (अधिक) पाया जाता है, तो यह निश्चित रूप से मैक्स (मिन) स्तरों पर अन्य सभी नोड की तुलना में कम (अधिक) है जो हीप की रूट के मार्ग पर हैं। अब, मात्र मिन (मैक्स) स्तरों पर नोड की जाँच करें।
- नवीन नोड से रूट तक का पथ (मात्र मिन (मैक्स) स्तरों पर विचार करते हुए) अवरोही (आरोही) क्रम में होना चाहिए जैसा कि इन्सर्टेसन से पहले था। इसलिए, हमें इस क्रम में नवीन नोड का बाइनरी इन्सर्टेसन करने की आवश्यकता है। तकनीकी रूप से नवीन नोड को उसके पैरेंट के साथ स्वैप करना सरल है जबकि पैरेंट बड़ा (कम) है।
यह प्रक्रिया नवीन संलग्न कुंजी के सूचकांक पर नीचे वर्णित push-up
एल्गोरिदम को कॉल करके कार्यान्वित की जाती है।
पुश अप
push-up
एल्गोरिथ्म (या bubble-up
जैसा कि इसे कहा जाता है[7]) इस प्रकार है:
function PUSH-UP(h, i): if i is not the root then: if i is on a min level then: if h[i] > h[parent(i)] then: swap h[i] and h[parent(i)]
PUSH-UP-MAX(h, parent(i)) else:
PUSH-UP-MIN(h, i)
endif else:
if h[i] < h[parent(i)] then: swap h[i] and h[parent(i)]
PUSH-UP-MIN(h, parent(i)) else:
PUSH-UP-MAX(h, i) endif endif endif
पुश अप मिन
function PUSH-UP-MIN(h, i):
if i has a grandparent and h[i] < h[grandparent(i)] then: swap h[i] and h[grandparent(i)]
PUSH-UP-MIN(h, grandparent(i)) endif
मैक्स पुश अप
push-down
ऑपरेशन के जैसे, push-up-max
push-up-min
के समान है, परन्तु तुलनात्मक ऑपरेटरों के विपरीत:
function PUSH-UP-MAX(h, i):
if i has a grandparent and h[i] > h[grandparent(i)] then: swap h[i] and h[grandparent(i)]
PUSH-UP-MAX(h, grandparent(i)) endif
पुनरावृत्त रूप
चूंकि push-up-min
और push-up-max
के लिए पुनरावर्ती कॉल पश्च की स्थिति में हैं, इसलिए इन प्रकार्यों को भी निरंतर स्थान में निष्पादित होने वाले विशुद्ध रूप से पुनरावृत्त रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है:
function PUSH-UP-MIN-ITER(h, i):
while i has a grandparent and h[i] < h[grandparent(i)] then: swap h[i] and h[grandparent(i)]
i := grandparent(i) endwhile
उदाहरण
यहां मिन-मैक्स हीप में अवयव डालने का उदाहरण दिया गया है।
मान लें कि हमारे निकट निम्नलिखित मिन-मैक्स हीप है और हम मान 6 के साथ नवीन नोड सम्मिलित करना चाहते हैं।
- प्रारंभ में, नोड 6 को नोड 11 के दाएं बच्चे के रूप में डाला गया है। 6, 11 से कम है, इसलिए यह मैक्स स्तर (41) पर सभी नोड से कम है, और हमें मात्र मिन स्तर (8 और 11) की फाइंड करने की आवश्यकता है )। हमें नोड 6 और 11 को स्वैप करना चाहिए और फिर 6 और 8 को स्वैप करना चाहिए। तो, 6 को हीप की मूल स्थिति में ले जाया जाता है, पूर्व रूट 8 को 11 का स्थान लेने के लिए नीचे ले जाया जाता है, और 11 8 का दायाँ चिल्ड्रेन बन जाता है।
6 के अतिरिक्त नवीन नोड 81 जोड़ने पर विचार करें। प्रारंभ में, नोड को नोड 11 के दाहिने बच्चे के रूप में डाला जाता है। 81, 11 से बड़ा है, इसलिए यह किसी भी मिन स्तर (8 और 11) पर किसी भी नोड से बड़ा है। अब, हमें मात्र मैक्स स्तर (41) पर नोड की फाइंड करने और स्वैप करने की आवश्यकता है।
फाइंड मिन
मिन-मैक्स हीप का मिन नोड (या डुप्लिकेट कुंजियों की स्थिति में मिन नोड) सदैव रूट पर स्थित होता है। मिन फाइंड इस प्रकार तुच्छ स्थिर समय ऑपरेशन है जो मात्र रूटें लौटाता है।
फाइंड मैक्स
मिन-मैक्स हीप का मैक्स नोड (या डुप्लिकेट कुंजियों की स्थिति में मैक्स नोड) जिसमें से अधिक नोड होते हैं, सदैव पहले मैक्स स्तर पर स्थित होता है - अर्थात, रूट के तत्काल बच्चों में से के रूप में है। मैक्स फाइंड इस प्रकार मैक्स तुलना की आवश्यकता होती है, यह निर्धारित करने के लिए कि रूट के दो बच्चों में से कौन सा बड़ा है, और इस प्रकार यह निरंतर समय ऑपरेशन भी है। यदि मिन-मैक्स हीप में नोड है तो वह नोड मैक्स नोड है।
रिमूव मिन
मिन को हटाना यादृच्छिक नोड को रिमूव की विशेष स्थिति है जिसका सरणी में सूचकांक ज्ञात है। इस स्थिति में, सरणी का अंतिम अवयव हटा दिया जाता है (सरणी की लंबाई कम कर दी जाती है) और सरणी के शीर्ष पर रूट को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। समय में हीप गुण को पुनर्स्थापित करने के लिए रूट सूचकांक पर push-down
को कॉल किया जाता है।
रिमूव मैक्स
रिमूव मैक्स फिर से ज्ञात सूचकांक के साथ यादृच्छिक नोड को रिमूव की विशेष स्थिति है। जैसा कि मैक्स फाइंड ऑपरेशन में, रूट के मैक्स बच्चे की पहचान करने के लिए एकल तुलना की आवश्यकता होती है, जिसके बाद इसे सरणी के अंतिम अवयव के साथ बदल दिया जाता है और फिर हीप गुण को पुनर्स्थापित करने के लिए प्रतिस्थापित मैक्स के सूचकांक पर push-down
को कॉल किया जाता है।
एक्सटेंशन
मिन-मैक्स-माध्यिका हीप मिन-मैक्स हीप का प्रकार है, जो संरचना पर मूल प्रकाशन में सुझाया गया है, जो क्रम डेटा ट्री के ऑपरेशन का समर्थन करता है।
संदर्भ
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(help) - ↑ ATKINSON, M. D; SACK, J.-R; SANTORO, N.; STROTHOTTE, T. (1986). Munro, Ian (ed.). "न्यूनतम-अधिकतम ढेर और सामान्यीकृत प्राथमिकता कतारें" (PDF). Communications of the ACM (in English). 29 (10): 996–1000. doi:10.1145/6617.6621. S2CID 3090797.