二项堆的插入与弹出自动测试
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"该文档是关于自动测试二项堆(Binary Heap)的插入和弹出操作的实现。二项堆是一种特殊的树形数据结构,常用于优先队列。本文档包含了一个二项堆的C语言实现,包括了二项堆节点的定义、内存管理、初始化、节点创建以及合并两个二项堆的函数。" 在二项堆中,每个节点有两个子节点,形状类似于完全二叉树。二项堆有两种主要操作:插入(Insert)和弹出(Pop)。插入操作是将一个新的元素加入到二项堆中,而弹出操作则是移除并返回当前堆顶(具有最小或最大键值,取决于二项堆是最大堆还是最小堆)的元素。 以下是代码中的关键部分和对应的知识点: 1. **二项堆节点定义**: `binheap` 结构体包含了节点的关键字 `key`,度 `degree`(即子节点的数量),父节点、兄弟节点和子节点的指针。这允许快速访问和操作节点及其关系。 2. **全局变量和内存管理**: 使用一个全局数组 `global` 存储二项堆节点,并通过 `wrapbinheap` 结构体进行包装,以便于内存管理。`head` 和 `tail` 指针分别指向数组的起始和结束位置,`global_node` 可能用于存储临时节点。 3. **二项堆初始化**: `binheap_init()` 函数初始化全局数组,使得所有节点的 `next` 指针连接成链表,方便后续的节点分配。 4. **内存分配与释放**: `mycalloc()` 函数用于从全局数组中获取一个未使用的 `binheap` 节点,`myfree()` 函数将节点放回链表的末尾,实现一种简单的内存池管理。 5. **节点创建**: `neonstruct()` 函数用于创建一个新的二项堆节点,设置其关键字并返回。 6. **空节点创建**: `nilconstruct()` 函数创建一个表示空节点的对象,键值设置为 `NIL`。 7. **二项堆合并**: `binheap_merge()` 函数用于合并两个二项堆,这里是处理如果左二项堆为空的情况。完整的合并算法通常需要保持二项堆的性质,即每个节点的键值小于或等于其子节点的键值(对于最小堆),或反之(对于最大堆)。 这个文档中的代码实现了基本的二项堆操作,但缺少对插入和弹出操作的详细描述。完整的二项堆实现还需要包括插入新元素后调整树的结构以保持二项堆属性的函数,以及弹出堆顶元素后重新调整树的函数。此外,测试部分未提供,实际应用中应包括测试用例来验证插入和弹出功能的正确性。
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