##[$AcWing$ $839$. 模拟堆](https://www.acwing.com/problem/content/841/) ### 一、题目描述 维护一个集合,初始时集合为空,支持如下几种操作: 1. `I x`,插入一个数 $x$; 2. `PM`,输出当前集合中的最小值; 3. `DM`,删除当前集合中的最小值(数据保证此时的最小值唯一); 4. `D k`,删除第 $k$ 个插入的数; 5. `C k x`,修改第 $k$ 个插入的数,将其变为 $x$; 6. 现在要进行 $N$ 次操作,对于所有第 $2$ 个操作,输出当前集合的最小值。 **输入格式** 第一行包含整数 $N$。 接下来 $N$ 行,每行包含一个操作指令,操作指令为 `I x`,`PM`,`DM`,`D k` 或 `C k x` 中的一种。 **输出格式** 对于每个输出指令 `PM`,输出一个结果,表示当前集合中的最小值。 每个结果占一行。 **数据范围** $1≤N≤10^5$ $−10^9≤x≤10^9$ 数据保证合法。 **输入样例:** ```cpp {.line-numbers} 8 I -10 PM I -10 D 1 C 2 8 I 6 PM DM ``` **输出样例:** ```cpp {.line-numbers} -10 6 ``` ### 二、手写堆的实现 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; const int N = 100010; int h[N], sz; // 堆,堆中元素个数 int p[N]; // 输入序号 与 堆中序号映射关系 p[2]=3 表示第2个输入的,在堆中序号是3号 int q[N]; // 堆中序号 与 输入序号映射关系 q[3]=2 表示堆中序号3号,是第2个输入的 int n, idx; // n:指令数,idx:输入序号 // 交换两个堆中的元素(a,b是指堆中序号) void heap_swap(int a, int b) { swap(h[a], h[b]); // 交换堆中序号a与序号b的元素值 swap(q[a], q[b]); // 输入序号交换 swap(p[q[a]], p[q[b]]); // 输入序号与堆中序号的映射关系 } void down(int u) { int t = u; // 换到左右儿子和u的最小值 if (u * 2 <= sz && h[u * 2] < h[t]) t = u * 2; if (u * 2 + 1 <= sz && h[u * 2 + 1] < h[t]) t = u * 2 + 1; if (u != t) { heap_swap(u, t); down(t); } } void up(int u) { while (u / 2 && h[u] < h[u / 2]) { // 爹活着,比爹牛,上位!(玄武门事变?) heap_swap(u, u / 2); u /= 2; } } int main() { cin >> n; while (n--) { string op; int k, x; cin >> op; if (op == "I") { cin >> x; p[++idx] = ++sz; // ① 第idx个插入的元素,在堆中的序号是sz q[sz] = idx; // ② 堆中sz号元素,它是第idx个插入进来的 h[sz] = x; // ③ 堆中sz号元素的值为x up(sz); } if (op == "PM") printf("%d\n", h[1]); if (op == "DM") { heap_swap(1, sz); // 用堆中最后一个元素替换掉1号元素 sz--; // 删除尾部元素 down(1); // 重排 } if (op == "D") { cin >> k; // 第k个输入序号 k = p[k]; // 获得堆中序号 heap_swap(sz, k); // 将第k个与最后一个交换 sz--; // 删除尾部元素 down(k); // down一下,up一下 up(k); } if (op == "C") { cin >> k >> x; // 第k个输入序号,修改值为x k = p[k]; // 根据输入序号,查找到堆中序号k h[k] = x; // 将值修改为x down(k); // down一下,up一下 up(k); } } return 0; } ```