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  3. 阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答写在答题纸的对应栏内。 【说明】 堆数据结构定义如下。 对于n个元素的关键字序列{a1，a2……，an}，当且仅当满足下列关系时称其为堆： 在一个堆中，若堆项元素为最大元素，

阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答写在答题纸的对应栏内。 【说明】 堆数据结构定义如下。 对于n个元素的关键字序列{a1，a2……，an}，当且仅当满足下列关系时称其为堆： 在一个堆中，若堆项元素为最大元素，

admin2018-07-25  36
问题 阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题3，将解答写在答题纸的对应栏内。
    【说明】
    堆数据结构定义如下。
    对于n个元素的关键字序列{a1，a2……，an}，当且仅当满足下列关系时称其为堆：

    在一个堆中，若堆项元素为最大元素，则称为大顶堆；若堆顶元素为最小元素，则称为小项堆。堆常用完全二叉树表示，图8．11是一个大顶堆的例子。

    堆数据结构常用于优先队列中，以维护由一组元素构成的集合。对应于两类堆结构，优先队列也有最大优先队列和最小优先队列，其中最大优先队列采用大顶堆，最小优先队列采用小顶堆。以下考虑最大优先队列。
    假设现已建好大项堆A，且已经实现了调整堆的函数heapify(A，n，index)。
    下面将C代码中需要完善的3个函数说明如下。
    (1)heapMaximum(A)：返回大顶堆A中的最大元素。
    (2)heapExtractMax(A)：去掉并返回大顶堆A的最大元素，将最后一个元素“提前”到堆顶位置，并将剩余元素调整成大顶堆。
    (3)maxHeapInsert(A，key)：把元素key插入到大顶堆A的最后位置，再将A调整成大顶堆。
优先队列采用顺序存储方式，其存储结构定义如下：
#define PARENT(i)i／2
typedef struct array {
    int *int_array；／／优先队列的存储空间首地址
    int array_size；／／优先队列的长度
    int capacity；／／优先队列存储空间的容量
}ARRAY；
【C代码】
(1)函数heapMaximum
  int heapMaximum(ARRAY*A){return_____(1)；}
(2)函数heapExtractMax
int heapExtractMax(ARRAY *A){
    int max；
    max=A-＞int array[0]；
    ____(2);
    A-＞array size--；
    Heapify(A，A-＞array size，0);／／将剩余元素调整成大顶堆
    return max；
}
(3)函数maxHeapInsert
int maxHeapInsert(ARRAY*A，int key){
int i，*p；
if(A-＞array-size==A-＞capacity){／／存储空间的容量不够时扩充空间
    p=(int*)realloc(A-＞int array，A-＞capacity*2*sizeof(int));
    if(!p)return-1；
    A-＞int_array=p；
    A-＞capacity=2*A-＞capacity；
  }
  A-＞array_size++：
  I=_______(3);
  while(i＞0＆&_____(4){
    A-＞int array=A-＞int array[PARENT(i)]；
    I=PARENT(i)；
}
    ___(5);
return 0；
}
根据以上说明和C代码，填充C代码中的空(1)～(5)。
选项
答案(1)A-＞int_array[0] (2)A-＞int_array[0]=A-＞inc_array[A-＞array_size-1] (3)A-＞array_size-1 (4)key＞A-＞int_array[PARENT(i)] (5)A-＞int_atray[i]=key
解析 heapMaximum(A)函数返回大顶堆A中的最大元素。大项堆A的优先队列采用顺序存储方式，指针int array指向优先队列的存储空间首地址，其内容为大项堆A中的最大元素，因此空(1)处应填入A-＞int_array[0]。
    heapExtractMax(A)的功能是去掉并返回大顶堆A的最大元素，将最后一个元素“提前”到堆项位置，并将剩余元素调整成大顶堆。可知空(2)处所填的语句应该是将最后一个元素的值存储在原最大元素所在的位置，即存储空间的首地址。
    maxHeapInsert(A，key)的功能是把元素key插入大顶堆A的最后位置，再将A调整成大项堆。在将A调整成大顶堆的过程中需要用到上滤策略。maxHeaplnsert(A，key)函数中，首先用i指示元素key的位置，则i=array_size-1；然后将im_array与其父节点进行比较，如果大于其父节点的值，将两者的位置进行交换，key的位置i=PARENT(i)；往上比较，直至key的值不大于其父节点的值。
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