Форум программистов и сисадминов Киберфорум - Блоги - Евгений2395

пирамидная сортировка

Евгений2395 — Tue, 17 Mar 2015 21:24:49 GMT

Сообщение от Евгений2395

Соритровка работает, но при больших значениях очень долго, помогите найти проблему
Вообщем элементы массива А поступают на вход программы последовательно. В каждый момент времени рассматривается новый элемент Хi. Нужно для каждого i определить медиану подмассива А(штрих), т.е. медиану для массива элементов, которые были получены программой на данный момент времени.
Как я развязывал эту задачу:
Hlow это невозрастающая пирамида, в ней будут элементы меньшей половины массива
Hhigh это неубывающая пирамида, в ней будут элементы большей половины массива.
1)Если Xi элемент меньше чем самый большой элемент в массиве Hlow, то добавляем его в этот массив, если нет то - в Hhigh.
2)Так же на каждый момент итерации должен сохранятся такой инвариант: кол-во элементов в пирамиде Hlow не должно отличатся от Hhigh больше чем на 1. При добавлении элемента этот инвариант может нарушится, поэтому если в пирамиде Hlow элементов больше на 2, то определяем самый большой в Hlow и помещаем его в Hhigh. Если количество элементов в Hhigh больше на 2 то находим самый маленький елемент в Hhigh и помещаем его в Hlow. После каждой всатвки нам нужно проверять на свойста пирамиды. Hlow - на свойство невозростающей, а Hhigh - на свойство неубывающей
3) Определяем медианы: если входяшая матрица парная, то количество элементов в матрицах Hlow и Hhigh будет одинаковой, тогда в одна медиана будет в Hlow последним элементом, а в Hhigh первым
Если кол-во элементов непарная, то медиана будет находится в той пирамиде, в которой количество элементов будет больше

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int Left(int x);
int Right (int x);
void MaxHeapify(int *A, int x, int *heap_size);
void MaxHeapify2(int *A, int x, int *heap_size);
void BuildMaxHeap(int *A,int *heap_size,int mode);
void swap(int &a, int &b);
void HeapSort(int *A, int heap_size,int mode);
int MaxElem(int *H,int hl);
int MinElem(int *H, int hh);
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    string s;
    int *m1=new int, *m2=new int;
    int *n= new int;
    int max;
    int *heap_size = new int;
    cin>>s;
    ifstream input(s/*argv[1]*/);
    input>>(*n);
    int *Hlow=new int [*n];
    int *Hhigh=new int [*n];
    int *A=new int [*n];
    int hh=0, hl=0;
    ofstream output;
              output.open("out.txt");
 
        for(int i=0;i<*n;i++)
        {
            input >> A[i];
        }
        
        for (int i=0;i<*n;i++)
        {
            int k=i+1;
 
        /*  for (int l=0;l<=i;l++)
                cout << A[l]<< " ";*/
            if (i==0)
                {
                Hlow[i]=A[i];
                hl++;
                output << Hlow[i]<<endl;
                max=MaxElem(Hlow,hl);
                continue;
                }
            max=MaxElem(Hlow,hl);
                if (A[i]<max)
                {
                    Hlow[hl]=A[i];
                    hl++;
                /*  cout << "Hlow before:"<
                        for (int j=0;j
                            cout << Hlow[j]<<" ";
                        cout << endl;*/
                    HeapSort(Hlow,hl-1,0);
                    /*cout << "Hlow after:"<
                    for (int j=0;j
                        cout << Hlow[j]<< " ";
                    cout << endl;*/
                }
                else
                {
                    Hhigh[hh]=A[i];
                    hh++;
                /*  cout << "High before:"<
                        for (int j=0;j
                            cout << Hhigh[j]<<" ";
                        cout << endl;*/
                    HeapSort(Hhigh,hh-1,1);
                    /*cout << "Hhigh after:"<
                    for (int j=0;j
                            cout << Hhigh[j]<<" ";
                        cout << endl;*/
                }
                if (hh-hl>=2)
                    {
                    int min=MinElem(Hhigh,hh);
                    hh--;
                    Hlow[hl]=min;
                    hl++;
                    HeapSort(Hlow,hl-1,0);
                    }
                if (hl-hh>=2)
                    {
                    max=MaxElem(Hlow,hl);
                    hl--;
                    Hhigh[hh]=max;
                    hh++;
                    HeapSort(Hhigh,hh-1,1);
 
                    }
                if (hh==hl)
                    output << Hlow[hl-1] << " "<<Hhigh[hh-1];
                if (hl-hh==1)
                    output << Hlow[hl-1];
                if (hh-hl==1)
                    output << Hhigh[hh-1];
                output << endl;
 
            }
 
system("pause");
    return 0;
 
        }
 
int Left (int x)
{
return (2*x);
}
int Right(int x)
{
return (2*x+1);
}
void MaxHeapify(int *A, int x,int *heap_size)
{
int largest;
int l=Left(x);
int r=Right(x);
    if ((l<=*heap_size) && (A[l]>A[x]))
    {
        largest=l;
    }
    else
    {
        largest=x;
    }
    if ((r<=*heap_size) && (A[r]>A[largest]))
    {largest=r;}
    if (largest!=x)
    {
        swap(A[x],A[largest]);
        MaxHeapify(A,largest,heap_size);
    }
}
void MaxHeapify2(int *A, int x,int *heap_size)
{
int largest;
int l=Left(x);
int r=Right(x);
    if ((l<=*heap_size) && (A[l]<A[x]))
    {
        largest=l;
    }
    else
    {
        largest=x;
    }
    if ((r<=*heap_size) && (A[r]<A[largest]))
    {largest=r;}
    if (largest!=x)
    {
        swap(A[x],A[largest]);
        MaxHeapify2(A,largest,heap_size);
    }
}
void BuildMaxHeap(int* A, int *heap_size,int mode)
{
    if (mode==0)
    {
    for (int i=(*heap_size)/2;i>=0;i--)
    {
 
        MaxHeapify(A,i,heap_size);
        
    }
    }
    if (mode==1)
    {
    for (int i=(*heap_size)/2;i>=0;i--)
    {
 
        MaxHeapify2(A,i,heap_size);
        
    }
    }
}
void swap(int &a, int &b)
    {
        int temp;
        temp=a;
        a=b;
        b=temp;
    }
void HeapSort(int *A,int heap_size, int mode)
{
    if (mode==0)
    {
    BuildMaxHeap(A, &heap_size,mode);
 
        for (int i=heap_size;i>0;i--)
        {
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i]<
            swap(A[0],A[i]);
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i];*/
            heap_size=heap_size-1;
            MaxHeapify(A,0,&heap_size);
        }
    }
    if (mode==1)
    {
    BuildMaxHeap(A, &heap_size,mode);
 
        for (int i=heap_size;i>0;i--)
        {
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i]<
            swap(A[0],A[i]);
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i];*/
            heap_size=heap_size-1;
            MaxHeapify2(A,0,&heap_size);
        }
    }}
int MaxElem(int *H, int hl)
{
    int result=H[0];
    for (int i=0;i<=hl;i++)
            if (H[i]>result)
                result=H[i];
    return result;
 
 
}
int MinElem(int *H, int hh)
{
    int result=H[0];
    for (int i=0;i<hh;i++)
            if (H[i]<result)
                result=H[i];
    return result;
}

[/QUOTE]

пирамидная сортировка

Евгений2395 — Tue, 17 Mar 2015 21:23:26 GMT

Сообщение от Евгений2395

Соритровка работает, но при больших значениях долго, помогите
Вообщем элементы массива А поступают на вход программы последовательно. В каждый момент времени рассматривается новый элемент Хi. Нужно для каждого i определить медиану подмассива А(штрих), т.е. медиану для массива элементов, которые были получены программой на данный момент времени.
Как я развязывал эту задачу:
Hlow это невозрастающая пирамида, в ней будут элементы меньшей половины массива
Hhigh это неубывающая пирамида, в ней будут элементы большей половины массива.
1)Если Xi элемент меньше чем самый большой элемент в массиве Hlow, то добавляем его в этот массив, если нет то - в Hhigh.
2)Так же на каждый момент итерации должен сохранятся такой инвариант: кол-во элементов в пирамиде Hlow не должно отличатся от Hhigh больше чем на 1. При добавлении элемента этот инвариант может нарушится, поэтому если в пирамиде Hlow элементов больше на 2, то определяем самый большой в Hlow и помещаем его в Hhigh. Если количество элементов в Hhigh больше на 2 то находим самый маленький елемент в Hhigh и помещаем его в Hlow. После каждой всатвки нам нужно проверять на свойста пирамиды. Hlow - на свойство невозростающей, а Hhigh - на свойство неубывающей
3) Определяем медианы: если входяшая матрица парная, то количество элементов в матрицах Hlow и Hhigh будет одинаковой, тогда в одна медиана будет в Hlow последним элементом, а в Hhigh первым
Если кол-во элементов непарная, то медиана будет находится в той пирамиде, в которой количество элементов будет больше

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int Left(int x);
int Right (int x);
void MaxHeapify(int *A, int x, int *heap_size);
void MaxHeapify2(int *A, int x, int *heap_size);
void BuildMaxHeap(int *A,int *heap_size,int mode);
void swap(int &a, int &b);
void HeapSort(int *A, int heap_size,int mode);
int MaxElem(int *H,int hl);
int MinElem(int *H, int hh);
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    string s;
    int *m1=new int, *m2=new int;
    int *n= new int;
    int max;
    int *heap_size = new int;
    cin>>s;
    ifstream input(s/*argv[1]*/);
    input>>(*n);
    int *Hlow=new int [*n];
    int *Hhigh=new int [*n];
    int *A=new int [*n];
    int hh=0, hl=0;
    ofstream output;
              output.open("out.txt");
 
        for(int i=0;i<*n;i++)
        {
            input >> A[i];
        }
        
        for (int i=0;i<*n;i++)
        {
            int k=i+1;
 
        /*  for (int l=0;l<=i;l++)
                cout << A[l]<< " ";*/
            if (i==0)
                {
                Hlow[i]=A[i];
                hl++;
                output << Hlow[i]<<endl;
                max=MaxElem(Hlow,hl);
                continue;
                }
            max=MaxElem(Hlow,hl);
                if (A[i]<max)
                {
                    Hlow[hl]=A[i];
                    hl++;
                /*  cout << "Hlow before:"<
                        for (int j=0;j
                            cout << Hlow[j]<<" ";
                        cout << endl;*/
                    HeapSort(Hlow,hl-1,0);
                    /*cout << "Hlow after:"<
                    for (int j=0;j
                        cout << Hlow[j]<< " ";
                    cout << endl;*/
                }
                else
                {
                    Hhigh[hh]=A[i];
                    hh++;
                /*  cout << "High before:"<
                        for (int j=0;j
                            cout << Hhigh[j]<<" ";
                        cout << endl;*/
                    HeapSort(Hhigh,hh-1,1);
                    /*cout << "Hhigh after:"<
                    for (int j=0;j
                            cout << Hhigh[j]<<" ";
                        cout << endl;*/
                }
                if (hh-hl>=2)
                    {
                    int min=MinElem(Hhigh,hh);
                    hh--;
                    Hlow[hl]=min;
                    hl++;
                    HeapSort(Hlow,hl-1,0);
                    }
                if (hl-hh>=2)
                    {
                    max=MaxElem(Hlow,hl);
                    hl--;
                    Hhigh[hh]=max;
                    hh++;
                    HeapSort(Hhigh,hh-1,1);
 
                    }
                if (hh==hl)
                    output << Hlow[hl-1] << " "<<Hhigh[hh-1];
                if (hl-hh==1)
                    output << Hlow[hl-1];
                if (hh-hl==1)
                    output << Hhigh[hh-1];
                output << endl;
 
            }
 
system("pause");
    return 0;
 
        }
 
int Left (int x)
{
return (2*x);
}
int Right(int x)
{
return (2*x+1);
}
void MaxHeapify(int *A, int x,int *heap_size)
{
int largest;
int l=Left(x);
int r=Right(x);
    if ((l<=*heap_size) && (A[l]>A[x]))
    {
        largest=l;
    }
    else
    {
        largest=x;
    }
    if ((r<=*heap_size) && (A[r]>A[largest]))
    {largest=r;}
    if (largest!=x)
    {
        swap(A[x],A[largest]);
        MaxHeapify(A,largest,heap_size);
    }
}
void MaxHeapify2(int *A, int x,int *heap_size)
{
int largest;
int l=Left(x);
int r=Right(x);
    if ((l<=*heap_size) && (A[l]<A[x]))
    {
        largest=l;
    }
    else
    {
        largest=x;
    }
    if ((r<=*heap_size) && (A[r]<A[largest]))
    {largest=r;}
    if (largest!=x)
    {
        swap(A[x],A[largest]);
        MaxHeapify2(A,largest,heap_size);
    }
}
void BuildMaxHeap(int* A, int *heap_size,int mode)
{
    if (mode==0)
    {
    for (int i=(*heap_size)/2;i>=0;i--)
    {
 
        MaxHeapify(A,i,heap_size);
        
    }
    }
    if (mode==1)
    {
    for (int i=(*heap_size)/2;i>=0;i--)
    {
 
        MaxHeapify2(A,i,heap_size);
        
    }
    }
}
void swap(int &a, int &b)
    {
        int temp;
        temp=a;
        a=b;
        b=temp;
    }
void HeapSort(int *A,int heap_size, int mode)
{
    if (mode==0)
    {
    BuildMaxHeap(A, &heap_size,mode);
 
        for (int i=heap_size;i>0;i--)
        {
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i]<
            swap(A[0],A[i]);
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i];*/
            heap_size=heap_size-1;
            MaxHeapify(A,0,&heap_size);
        }
    }
    if (mode==1)
    {
    BuildMaxHeap(A, &heap_size,mode);
 
        for (int i=heap_size;i>0;i--)
        {
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i]<
            swap(A[0],A[i]);
        /*  cout << A[1] <<" "<< A[i];*/
            heap_size=heap_size-1;
            MaxHeapify2(A,0,&heap_size);
        }
    }}
int MaxElem(int *H, int hl)
{
    int result=H[0];
    for (int i=0;i<=hl;i++)
            if (H[i]>result)
                result=H[i];
    return result;
 
 
}
int MinElem(int *H, int hh)
{
    int result=H[0];
    for (int i=0;i<hh;i++)
            if (H[i]<result)
                result=H[i];
    return result;
}

[/QUOTE]