Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Персистентный стек

2146 байт добавлено, 19:33, 4 сентября 2022
м
rollbackEdits.php mass rollback
== Эффективная реализация Алгоритм ==
Попробуем решить задачу эффективнее. === Реализация на массиве ===Заведем массив запросов, модифицирующих стек.<br> '''struct''' '''Query''': '''T''' value '''uint''' prevУ каждого элемента массива будет <tex>2 </tex> поля: значение в вершине стека и индекс предыдущей версии стека.<br>
Тогда операции push и pop будут иметь следующий вид:<br>
* <tex>\mathrm{push}(i, x)</tex> {{---}} добавляет элемент х <tex>x</tex> в стек с номером <tex>i</tex>, результирующий стек будет иметь номер <tex> n + 1 </tex>., arr.'''function''' push (i : '''uint''', x, : '''T'''): s.top = s.top + 1 s[s.top].value = x s[s.top].prev = i)* <tex>\mathrm{pop}(i)</tex> {{---}} возвращает значение, хранящееся в элементе с номером <tex>i </tex> и копирует элемент, предыдущий для него., результирующий стек будет иметь номер <tex> n + 1 </tex>. a '''T''' pop(i : '''uint'''): '''Query''' k = s[i] k = arrs[k.prev] push(k.prev, k.value) '''return''' s[прошлый i].value === Реализация на списке ===Будем использовать узел, у которого будет значение и ссылка на прошлую версию стека. При этом сам узел - это версия стека. '''struct''' '''Node''': '''T''' value '''Node''' prevБудем хранить состояния в узлах. Будем возвращать пользователю информацию о текущей вершине.<br>У каждого узла будет <tex>2</tex> поля: значение в вершине стека и ссылка на предыдущую версию стека.<br>Сам персистентный стек будет обозначаться <tex>s</tex>.<br> * <tex> \mathrm{push}(i, x)</tex> {{---}} добавляет элемент для <tex>x</tex> в стек узла <tex>i</tex>, '''Stack''' push(i : '''Node''', x : '''T'''): k.value = x k.prev = i s.top = k '''return''' s * <tex>\mathrm{pop}(i)</tex> {{---ого];}} возвращает значение, хранящееся в узле <tex>i</tex> и копирует элемент, предыдущий для него. arr'''pair<T, Stack>''' pop(i : '''Node'''): '''T''' val = i.pushvalue i = i.prev '''return''' pair(aval, s);
== Пример ==
* Пусть изначально у нас есть один пустой стек. Запишем его в массив.
[[Файл:стек1.png|500px|nothumb|right|]]
{| border = 1; cellspacing = 0; class="wikitable"
|-align = "center"
!value
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|-align = "center"
!prev
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|}
* Далее выполним <tex>\mathrm{push}(1, 3)</tex>. Создается новая вершина со значением <tex>3</tex>, ссылающаяся на 1-ую, помещаем ее во 2-ую ячейку массива:
[[Файл:стек2.png|500px|nothumb|right|]]
{| border = 1; cellspacing = 0; class="wikitable"
|-align = "center"
!value
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|3
|-align = "center"
!prev
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|1
|}
* Аналогично выполним <tex>\mathrm{push}(2, 5)</tex>:
[[Файл:стек3.png|500px|nothumb|right|]]
{| border = 1; cellspacing = 0; class="wikitable"
|-align = "center"
!value
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|3
|5
|-align = "center"
!prev
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|1
|2
* Выполним <tex>\mathrm{pop}(3)</tex>. он Он возвращает <tex>5 </tex> и копирует 2-ую вершину.
[[Файл:стек4.png|500px|nothumb|right|]]
{| border = 1; cellspacing = 0; class="wikitable"
|-align = "center"
!value
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|3
|5
|-align = "center"
!prev
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|1
|2
* Так будет выглядеть массив после последовательности операций <tex>\mathrm{push}(3, 6), \mathrm{push}(5, 1), \mathrm{pop}(4), \mathrm{pop}(5), \mathrm{push}(7, 9):</tex>
[[Файл:стек.png|500px|nothumb|right|]]
{| border = 1; cellspacing = 0; class="wikitable"
|-align = "center"
!value
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|3
|5
|6
|1
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|5
|9
|-align = "center"
!prev
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|1
|2
|3
|5
|<tex>\mathtt{null}</tex>
|2
|7
В итоге мы имеем доступ ко всем версиям стека за <tex>O(1)</tex> времени и <tex>O(n)</tex> памяти.
== Применение ==Используя персистентый стек, можно реализовать легко перстистентную очередь (если вспомнить её реализацию на двух стеках). <br>См. [[Персистентная очередь]]
== См. также==
== Источники информации ==
* [http://habrahabr.ru/blogs/algorithm/113585/ Habrahabr {{- --}} Персистентный стек]
[[Категория:Дискретная математика и алгоритмы]]
[[Категория: Амортизационный анализ]]
[[Категория: Структуры данных]]
1632
правки

Навигация