讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

C++左偏树可并堆怎么实现堆的高效合并

秋芳君_1680

秋芳君_1680

发布时间:2026-10-07 15:17:00

|

246人浏览过

|

来源于php中文网

原创

左偏树merge函数必须递归合并右子树,因左偏性质保证右链长≤log(n+1)−1,确保O(logn)复杂度;若合并左子树或随机选边,将破坏距离约束致最坏O(n)。

c++左偏树可并堆怎么实现堆的高效合并

左偏树 merge 函数必须递归合并右子树

左偏树的合并效率能稳定在 O(log n),关键在于每次只递归操作右链——因为左偏性质保证了右子树距离更小,整条右链长度不超过 log(n+1)-1。如果你写成「合并左子树」或「随机选一边合并」,就会破坏距离约束,最坏退化到 O(n)。

标准实现中,merge 的逻辑是:先确保根值更小的节点为新根(维持堆性),然后固定将另一个堆与当前根的右子树合并;之后检查左右子树距离,若左 dis dis 就交换子树(维持左偏性);最后更新根的 dis = dis[rs] + 1。

  • 别漏掉 if(!x || !y) return x + y; 这句边界处理,否则空指针解引用直接崩
  • 交换节点时用 swap(x, y) 而非手动赋值,避免写反父子关系
  • dis 数组初始必须全设为 0(空节点距离定义为 0,不是 -1;多数模板用 0 更稳妥)

建树不能用 for 循环逐个 push,得用队列两两合并

如果对一个数组 a[1..n] 建左偏树,错误做法是新建 n 个单点树,再循环调用 merge(root, new_node) ——这会变成 O(n log n),且右链被反复拉长,实际性能远不如 priority_queue。

正确建法是把每个单点视为一棵左偏树,丢进队列,每次取队首两个合并,结果入队尾,直到只剩一棵。这样合并次数是 n−1 次,每轮合并均摊 O(1),总复杂度 O(n)。

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

C++ Code Review Master
C++ Code Review Master

组合式C++代码评审方案,融合静态分析、AI推理、多轮迭代评审和C++专项检查,适用于PR审查、增量代码审查、全项目评审和代码质量评分,触发词包括review cpp、cpp代码评审、C++review、代码审查。

下载
  • 别用 vector 模拟队列,用 queue<int> 更清晰
  • 合并后记得更新新根的 fa(如果需要路径压缩或查所属堆)
  • 若后续要支持「删除任意节点」,建树阶段就该维护 fa[i] 和当前是否在堆中(比如用 vis[i] 或设 val[i] = INF 标记)

合并时 swap 左右子树必须在递归 merge 之后、更新 dis 之前

顺序错会导致 dis 计算错误。典型错误写法:dis[x] = dis[rs[x]] + 1 放在 swap 前面,而此时 rs[x] 还没被交换,取的是旧右子树的距离;但你刚把左子树换成了右子树,实际应取交换后的新右子树距离。

正确顺序只能是:递归合并 → 检查并 swap(如有必要)→ 再读 rs[x] 更新 dis[x]。

  • 别依赖编译器优化,显式写 int &r = rs[x]; int &l = ls[x]; 再操作,避免指针悬空
  • 如果用了结构体封装(如 struct Node { int val, dis, l, r; } tr[N];),注意所有索引都基于下标而非指针,避免越界
  • 调试时可在 merge 开头加 assert(val[x] 快速捕获堆性破坏

delete 任意节点不能只断开连接,必须 merge 其左右子树再接回

左偏树没有“懒删除”概念。删节点 x 时,不能只把它从父节点断开就完事——它的左右子树仍需保持左偏树结构,并重新挂到原位置的父节点上(或作为新堆根)。否则后续 merge 会因子树不满足左偏性而崩溃。

标准做法是:先 int new_root = merge(ls[x], rs[x]);,再把 new_root 接到 fa[x] 对应侧(左/右),最后更新 fa[new_root] = fa[x];若 x 是原堆根,则整个堆根变为 new_root。

  • 别忘了清空 ls[x] = rs[x] = 0,防止后续误用已删节点
  • 如果用了并查集维护连通块(如 P2713 题),删节点后要调用 fa[x] = find(fa[x]) 更新其代表元,否则 find 会指向已删节点
  • multiset 维护全局最大值时,删节点前必须先从 multiset 中 erase 对应迭代器(不能 erase 值),否则重复值全被删掉
左偏树的合并看似只是几行递归,但每个分支条件、每处 swap 顺序、每个 dis 更新时机,都卡在左偏性和堆性的交界上。写错一处,可能当场段错误,也可能跑得慢但答案对——后者更危险,容易在线上评测时超时。

热门AI工具

更多
墨刀AI
墨刀AI Hot

一款AI图像与设计工具,主要用于产品经理的专属智能体,适合需要提升相关任务效率的用户。

二狗PPT
二狗PPT Hot

一款AI演示文稿工具,主要用于专为中式职场打造的AI PPT生成工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

Laper
Laper Hot

Laper是专为编剧、导演和制片人推出的 AI 原生剧本创作工具。

立刻MV
立刻MV Hot

立刻MV是一款AI文本写作工具,AI 音乐视频(MV)创作工具。

AionClaw
AionClaw Hot

AionClaw是一款面向办公、创作和编程任务的AI桌面智能体。

讯飞绘文

讯飞绘文是一款由科大讯飞推出的一站式 AIGC 内容运营平台。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2208

2024.03.14

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

999

2024.03.14

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

407

2024.03.14

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

307

2024.03.14

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

386

2024.03.14

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

580

2024.03.14

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1389

2024.03.21

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1197

2024.03.22

LLVM自定义Pass怎么写
LLVM自定义Pass怎么写

本专题聚焦LLVM自定义Pass开发,整理Pass类结构、run()方法、PreservedAnalyses、CMake构建、插件注册、-load-pass-plugin加载和测试用例编写流程。

100

2026.09.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Conan 2 Essentials 免费课程
Conan 2 Essentials 免费课程

共0课时 | 0人学习

CMake 与 Conan 集成实践
CMake 与 Conan 集成实践

共0课时 | 0人学习

Conan 2 高级依赖模型介绍
Conan 2 高级依赖模型介绍

共0课时 | 0人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn