二进制堆和斐波那契堆的实际应用 [关闭]答案

【问题标题】：Real world applications of Binary heaps and Fibonacci Heaps [closed]二进制堆和斐波那契堆的实际应用 [关闭]
【发布时间】：2011-04-15 15:15:09
【问题描述】：

斐波那契堆和二叉堆的实际应用是什么？如果您可以在使用它解决问题时分享一些实例，那就太好了。

编辑：还添加了二进制堆。很想知道。

【问题讨论】：

“真实世界使用”似乎在问错误的问题，类似于“数组的真实世界用途是什么？”
每个人都知道数组在现实世界中的用途！
对比使用斐波那契堆的次数与您在整个编程生涯中使用数组的次数。
相关：Has anyone actually implemented a Fibonacci heap efficiently?。执行摘要：二进制堆在大多数实际应用中的表现都优于斐波那契，除非底层图非常密集。这基本上是因为二进制堆可以使用数组有效地实现，但斐波那契堆是作为指针系统实现的。
@devnull：按照今天的网站标准，这是一种广泛的方式。我已经重新关闭它以反映这一点。

【解决方案1】：

在现实生活中你很少会用到它。我相信斐波那契堆的目的是改善 Dijkstra 算法的渐近运行时间。对于非常非常大的输入，它可能会给您带来改进，但大多数时候，您只需要一个简单的二进制堆。

来自维基：

虽然一个总运行时间操作顺序从一个空结构由上面给出的界限，一些（很少）序列中的操作可以采取完成时间很长（特别是删除和删除最小值具有线性最坏情况下的运行时间）。为了这个原因斐波那契堆和其他摊销数据结构可能不是适用于实时系统。

二叉堆是一种数据结构，可用于快速找到一组值中的最大值（或最小值）。用于 Dijkstra 算法（最短路径）、Prim 算法（最小生成树）和 Huffman 编码（数据压缩）。

【讨论】：

【解决方案2】：

使用二叉堆可以有效地从庞大的数据集中计算前 N 个元素（例如大型网站中的热门搜索查询）。

【讨论】：

【解决方案3】：

不能说斐波那契堆，但优先级队列中使用了二进制堆。优先级队列在实际系统中被广泛使用。

一个已知的例子是内核中的进程调度。首先采用最高优先级的进程。

我在集合的分区中使用了优先级队列。具有最大成员的集合将首先被用于分区。

【讨论】：

【解决方案4】：

在大多数情况下，您必须根据以下复杂程度进行选择：

通常的嫌疑人是：

还有Brodal queue 和其他堆达到O(1) 最坏的情况，但需要even larger queues 而不是斐波那契是值得的。

因此，如果您的算法只需要“找到”第一个元素并进行大量插入，那么堆是一个不错的选择。

正如其他人提到的，Dijkstra 就是这种情况。

【讨论】：