Ciao,
allora oggi ho scritto una classe che gestisce un HEAP che poi mi servirà per implementare l'algoritmo di ordinamento heapsort.
Escludendo tutti i dettagli algoritmici (che sono giusti e che ho studiato al corso di algoritmi e sono anche un po' complessi) tale classe funziona circa così così:
La struttura dati HEAP viene implementata per mezzo di un normalissimo array chiamato appunto heap.
Il costruttore riceve un generico array arr come parametro ed inizialmente lo copia dentro all'array heap (facendo però partire gli elementi dalla posizione 1 e non dalla posizione 0).
Poi grazie al metodo ricorsivo heapify() il contenuto di heap viene rimaneggiato e trasformato in un vero e proprio HEAP (che è un array che rispetta determinate condizioni matematiche). La procedura heapify() a sua volta fà uso di un altro metodo ricorsivo chiamata fixheap().
Poi c'è un metodo stampa() che dovrebbe stampare il contenuto dell'array heap()
Il problema è che non stampa nulla...ho come l'impressione che per qualche errore non mi popoli l'array heap.
Il codice della classe è il seguente:
codice:
<?php
/* Classe che implementa la struttura dati HEAP e la sua funzionalità per
l'ordinamento di una collezione mediante l'algoritmo di ordinamento
Heap Sort */
class Heap{
/* Variabile di istanza che implementa la struttura dati ad albero
dell'heap per mezzo di un array */
private $heap = array();
private $heapSize = 0; // Numero di elementi correntemente dentro l'HEAP
/* Costruttore: Crea un nuovo oggetto istanza di Heap. Riceve un qualunque
array come parametro di input, lo copia dentro alla
variabile di istanza heap[] (mettendoli dentro l'array Heap
a partire dalla posizione 1) e su di esso richiama ilmetodo
di classe heapify per trasformarlo in loco in un heap */
public function __construct($arr){
/* Scorre l'array ricevuto come parametro e lo copia nel'array heap
traslando gli elementi una posizione in avanti (per farli partire dalla
posizione 1 e non 0) */
foreach($arr as $chiave => $valore){
$heap[$chiave+1] = $arr[chiave]; // Copia gli elementi traslandoli
$heapSize ++; //Incrementa di 1 il numero elementi inseriti nell'heap
}
/* Invoca il metodo heapify sull'array partendo dalla prima posizione che
sarà trasformato in un HEAP */
$this->heap = $this->heapify($heap, 1);
echo $heap[1];
}
/* Metodo che dato un qualsiasi array lo riarrangia trasformandolo in una
struttura dati HEAP memorizzata sempre nello stesso array di partenza */
private function heapify($heap, $nodo_i){
echo "heapify è stata chiamata
";
/* CASO BASE: Se heap è vuoto ritorna al chiamante */
if($this->sinistro($nodo_i) > $this->heapSize) return;
/* Altrimenti procedi ricorsivamente nel seguente modo */
else{
$sin = sinistro($nodo_i); // Posizione della radice del sottoalbero sinistro
$des = destro($nodo_i); // Posizione della radice del sottoalbero destro
$nodoCorrente = $sin;
heapify($heap, $nodoCorrente); // Chiama ricorsivamente sul sottoalbero sinistro
$nodoCorrente = $des;
heapify($heap, $nodoCorrente); // Chiama ricorsivamente sul sottoalbero destro
fixHeap($nodoCorrente, $heap);
}
}
/* Metodo che prende in input un quasi heap (cioè un heap con al più
un'anomalia) ed un indice nodo_i e restituisce un heap corretto */
private function fixHeap($nodo_i, $quasiHeap){
$sin; // Conterrà l'indice del figlio sinistro
$des; // Conterrà l'indice del figlio destro
$max; // Conterrà l'indice del figlio avente valore massimo
/* Se nodo_i è una foglia allora ritorna al chiamante (caso base)*/
if(sinistro($nodo_i) > $this->$heapSize) return;
/* Se nodo_i non è una foglia */
else{
$sin = sinistro($nodo_i); // Posizione del figlio sinistro
$des = destro($nodo_i); // Posizione del figli destro
/* Trova il massimo tra il figlio sinistro e destro di nodo_i */
if($quasiHeap[sin] >= $quasiHeap[$des]) $max = $sin;
else $max = $des;
/* Se il valore in posizione nodo_i è MINORE del valore del figlio
massimo */
if($quasiHeap[$nodo_i] < $quasiHeap[$max]){
$tmp = $quasiHeap[$nodo_i]; // Salva il valore in posizione i
/* Scambia il valore in posizione nodo_i con il valore in
posizione max */
$quasiHeap[$nodo_i] = $quasiHeap[max];
$quasiHeap[$max] = $tmp;
/* Invoca ricorsivamente il metodo fixHeap() passandogli come
parametro lo stesso array e la posizione max */
fixHeap($max, $quasiHeap);
}
}
}
/* Metodo che dato l'indice di un elemento dell'heap calcola l'indice del
suo figlio sinistro nell'heap */
private function sinistro($indicePadre){
$sin = $indicePadre*2; // Calcola l'indice del figlio sinistro
return $sin; // Ritorna il valore di sin al chiamante
}
/* Metodo che dato l'indice di un elemento dell'heap calcola l'indice del
suo figlio destro nell'heap */
private function destro($indicePadre){
$des = $indicePadre*2 + 1; // Calcola l'indice del figlio destro
return $padre; // Ritorna il valore di des al chiamante
}
/* Metodo che dato un elemento dell'heap calcolal'indice del padre */
private function padre($indiceNodo){
$padre = floor(i/2); // Calcola la parte intera
return $padre; // Ritorna al chiamante la posizione del padre
}
/* Metodo per stampare l'heap */
public function stampaHeap(){
echo $heap[1];
}
}
$arr = array(70,10, 14, 18, 11, 27);
echo "Array originale <br \>\n";
foreach($arr as $chiave => $valore){
echo $valore." ";
}
$myHeap = new Heap($arr);
$myHeap->stampaHeap();
?>
Se il problema fosse come ho ipotizzato che non popola l'array heap...l'errore potrebbe stare:
1) Nel ciclo foreach che copia gli elementi di $arr dentro $heap traslandoli di una posizione.
2) Oppure in qualcosa che riguarda le procedure ricorsive...e allora là credo sia da spararsi risolvere...
Qualche anima pia mi sà dare una mano?
Sapere inoltre se esiste un valido (e possiblmente non troppo complicato) debbugger per il codice PHP?
Grazie
Andrea