>

>
1x
go to beginning previous frame pause play next frame go to end

Sebuah Timbunan Biner (Maks(imum)) (Binary (Max) Heap) adalah pohon biner komplet yang menjaga properti Timbunan Maks.


Timbunan Biner adalah salah satu struktur data yang dapat digunakan sebagai implementasi Tipe Data Abstrak (Abstract Data Type, ADT) Antrean Berprioritas (Priority Queue, PQ). Dalam sebuah PQ, setiap elemen mempunyai "prioritas" dan sebuah elemen dengan prioritas yang lebih tinggi akan diproses terlebih dahulu sebelum elemen dengan prioritas yang lebih rendah (elemen-elemen dengan prioritas yang sama akan diurutkan berdasarkan aturan Pertama-Datang Pertama-Keluar (First-In First-Out, FIFO) seperti Antrean (Queue) normal). Cobalah kilk ExtractMax() untuk animasi contoh tentang meng-ekstrak nilai maks dari sebuah Timbunan Biner acak diatas.


Untuk memperkecil fokus diskusi kita, visualisasi ini didesain untuk menampilkan Timbunan Biner Maks yang berisi bilangan bulat dimana duplikat-duplikat diperbolehkan. Lihat ini untuk konversi mudah ke Timbunan Biner Min


Remarks: By default, we show e-Lecture Mode for first time (or non logged-in) visitor.
If you are an NUS student and a repeat visitor, please login.

🕑

Pohon Biner Komplet: Setiap level di pohon biner, kecuali mungkin level terakhir/terbawah, sepenuhnya terisi, dan semua simpul-simpul di level terakhir berada di sisi paling kiri sebisa mungkin.


Properti Timbunan Biner Maks: Orang tua (parent) dari setiap simpul - kecuali mungkin akarnya - berisi nilai lebih besar dari nilai dari simpul tersebut. Ini adalah definisi yang lebih-mudah-diverifikasi daripada definisi alternatif ini: Nilai dari setiap simpul - kecuali mungkin daun/dedaunan - harus lebih besar dari nilai dari satu (atau kedua) anak(-anak)nya.


Pro-tip 1: Since you are not logged-in, you may be a first time visitor (or not an NUS student) who are not aware of the following keyboard shortcuts to navigate this e-Lecture mode: [PageDown]/[PageUp] to go to the next/previous slide, respectively, (and if the drop-down box is highlighted, you can also use [→ or ↓/← or ↑] to do the same),and [Esc] to toggle between this e-Lecture mode and exploration mode.

🕑

Tipe Data Abstrak (Abstract Data Type, ADT) Antrean Berprioritas (Priority Queue, PQ) mirip dengan ADT Antrean (Queue) normal, tetapi dengan dua operasi-operasi penting berikut:

  1. Enqueue(x): Taruh elemen (kunci) baru x kedalam PQ (dalam urutan tertentu),
  2. y = Dequeue(): Kembalikan elemen yang sudah eksis y yang memiliki prioritas (kunci) tertinggi didalam PQ dan jika sama, kembalikan kunci yang dimasukkan terlebih dahulu, yaitu kembali ke sifat Pertama-Datang Pertama Keluar (First-In First-Out, FIFO) dari Antrean (Queue) normal.

Pro-tip 2: We designed this visualization and this e-Lecture mode to look good on 1366x768 resolution or larger (typical modern laptop resolution in 2021). We recommend using Google Chrome to access VisuAlgo. Go to full screen mode (F11) to enjoy this setup. However, you can use zoom-in (Ctrl +) or zoom-out (Ctrl -) to calibrate this.

🕑

Bayangkan: Anda adalah Pengatur Lalu Lintas Udara (Air Traffic Controller, ATC) yang bekerja di sebuah menara kontrol dari sebuah bandara.


Anda telah menjadwalkan pesawat X/Y untuk mendarat di 3/6 menit berikutnya. Keduanya memiliki bahan bakar yang cukup untuk setidaknya 15 menit kedepan dan keduanya hanya 2 menit jauhnya dari bandara anda. Anda mengamati bahwa jalur pacu bandara anda saat ini kosong.


Jika anda tidak tahu, sebuah pesawat dapat diinstruksikan untuk terbang dalam pola statis (holding pattern) dekat sebuah bandara sampai waktu pendaratan yang sudah dijadwalkan.


Pro-tip 3: Other than using the typical media UI at the bottom of the page, you can also control the animation playback using keyboard shortcuts (in Exploration Mode): Spacebar to play/pause/replay the animation, / to step the animation backwards/forwards, respectively, and -/+ to decrease/increase the animation speed, respectively.

🕑

Anda harus menghadiri kuliah nyata untuk mengetahui apa yang terjadi selanjutnya...


Akan ada dua pilihan yang akan ditampilkan kepada anda dan anda harus memutuskan:

  1. Angkat DAN lambaikan tangan anda jika anda memilih opsi A,
  2. Angkat tangan anda tapi JANGAN lambaikan jika anda memilih opsi B,

Jika kedua opsi tersebut tidak masuk akal buat anda, anda tidak perlu melakukan apa-apa.

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Ada beberapa penggunaan-penggunaan potensial dari ADT PQ dalam kehidupan nyata selain apa yang anda baru saja lihat (hanya di kuliah nyata).


Diskusi: Bisakah anda menyebutkan beberapa situasi-situasi kehidupan nyata lainnya dimana sebuah PQ dibutuhkan?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Kita bisa mengimplementasikan ADT PQ ini menggunakan larik (sirkular) atau Senarai Berantai (Linked List) tetapi kita akan mendapatkan operasi Enqueue atau Dequeue yang pelan (yaitu dalam O(N)).


Diskusi: Kenapa?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Sekarang, mari lihat visualisasi dari sebuah Timbunan Biner Maks(imum) (acak) diatas. Anda akan melihat sebuah pohon biner komplit dan seluruh simpulnya kecuali akarnya memenuhi properti timbunan maks (A[parent(i)] > A[i] — yang tetap baik-baik saja meskipun ada bilangan-bilangan bulat yang terduplikasi).


Anda bisa Toggle the Visualization Mode diantara format pohon biner komplit yang lebih intuitif atau larik padat yang mendasari implementasi Timbunan Biner (Maks).


Quiz: Based on this Binary (Max) Heap property, where will the largest integer be located?

At one of the leaf
At the root
Can be anywhere
🕑

Fakta penting untuk dihafal saat ini: Jika kita memiliki Timbunan Biner dengan N elemen, tingginya tidak akan lebih tinggi dari O(log N) karena kita akan menaruhnya sebagai pohon biner komplet.


Analisa sederhana: Besarnya N dari sebuah pohon biner penuh (lebih dari sekedar komplet) dengan tinggi h adalah selalu N = 2(h+1)-1, sehingga h = log2(N+1)-1 ~= log2 N.


Lihat contoh diatas dengan N = 7 = 2(2+1)-1 or h = log2(7+1)-1 = 2.


Fakta ini penting untuk analisa dari semua operasi-operasi yang berhubungan dengan Timbunan Biner.

🕑

Sebuah pohon biner komplet dapat disimpan dengan efisien sebagai larik padat A karena tidak ada bolong diantara simpul-simpul dari sebuah pohon biner komplet maupun elemen-elemen dari larik padat. Untuk memudahkan operasi-operasi navigasi dibawah, kami menggunakan larik berbasis-1. VisuAlgo menunjukkan indeks dari setiap simpul sebagai label merah dibawah setiap simpul. Baca indeks-indeks tersebut secara terurut dari 1 sampai N, maka anda akan melihat simpul-simpul dari pohon biner komplet dari atas ke bawah, kiri ke kanan. Untuk membantu anda mengerti ini, Toggle the Visualization Mode beberapa kali.


Dengan cara ini, kita bisa mengimplementasikan operasi-operasi penjelajahan pohon biner standar dengan manipulasi-manipulasi indeks sederhana (dengan bantuan manipulasi penggeseran bit):

  1. orangtua(i) = i>>1, indeks i dibagi dengan 2 (pembagian bilangan bulat),
  2. kiri(i) = i<<1, indeks i dikalikan dengan 2,
  3. kanan(i) = (i<<1)+1, indeks i dikalikan dengan 2 dan ditambahkan dengan 1.

Tips Pro: Cobalah buka dua kopi dari VisuAlgo pada dua jendela browser. Cobalah visualisasikan Timbunan Biner Maks yang sama dalam dua mode yang berbeda dan bandingkan.

🕑

Dalam visualisasi ini, anda dapat melakukan beberapa operasi umum Timbunan Biner (Maksimum):

  1. Buat(A) -- Buat(A) versi O(N log N) (N panggilan dari Masukkan(v) dibawah)
  2. Buat(A) -- Buat(A) versi O(N)
  3. Masukkan(v) dalam O(log N) - anda dapat memasukkan duplikat-duplikat
  4. 3 versi-versi dari EkstrakMaks():
    1. Sekali, dalamO(log N)
    2. K kali, yaitu UrutkanParsial(), dalam O(K log N), atau
    3. N kali, yaitu HeapSort(), dalam O(N log N)
  5. PerbaruiKunci(i, vbaru) dalam O(log N jika i diketahui)
  6. Hapus(i) dalam O(log N jika i diketahui)

Terdapat operasi-operasi Timbunan Biner (Maksimum) lain, namun saat ini kami tidak menunjukkannya untuk alasan pedagogis beberapa modul NUS.

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑
Masukkan(v): Memasukkan nilai baru v ke dalam Timbunan Biner Maks hanya dapat dilakukan pada indeks terakhir N plus 1 untuk mempertahankan properti larik padat = pohon biner komplet. Namun, properti Timbunan Maks masih dapat dilanggar. Operasi ini kemudian membetulkan properti tersebut dari titik masukkan ke atas (jika perlu) dan berhenti ketika properti tersebut tidak dilanggar lagi. Sekarang cobalah klik Insert(v) beberapa kali untuk memasukkan beberapa nilai v acak ke Timbunan Biner (Maks) yang ditunjukkan saat ini.

Operasi membetulkan properti Timbunan Maks keatas tidak memiliki nama standar. Kami menyebutnya ShiftUp tetapi orang-orang lain mungkin menyebutnya sebagai operasi BubbleUp atau IncreaseKey.
🕑

Apakah anda mengerti kenapa memulai dari tempat pemasukan (indeks N+1) keatas (sampai maksimum simpul akar) dan menukar sebuah simpul dangan orang tuanya ketika terjadi pelanggaran properti Timbunan Maks selama pemasukkan adalah sebuah strategi yang benar?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Kompleksitas waktu dari operasi Masukkan(v) ini adalah O(log N).


Diskusi: Apakah anda mengerti penurunannya?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

EkstrakMaks(): Pelaporan dan penghapusan nilai maksimum (akar) dari Timbunan Biner Maks memerlukan sebuah elemen lain untuk menggantikannya, karena jika tidak, maka Timbunan Biner Maks (sebuah pohon biner komplit, atau 林/Lín dalam bahasa Mandarin/pohon) menjadi dua sub-pohon yang terpisah (dua kopi dari 木/mù dalam bahasa Mandarin/kayu). Elemen tersebut harus merupakan indeks terakhir N dengan alasan yang sama: Untuk menjaga properti larik padat (compact) = pohon biner komplet.


Karena kita mempromosikan sebuah simpul daun menjadi simpul akar dari sbeuah Timbunan Biner, properti Timbunan Maks dapat dilanggar dengan mudah. Operasi EkstraksMaks() ini lalu membetulkan kembali properti tersebut mulai dari akar ke bawah dengan membandingkan nilai saat ini dengan anak-anaknya/yang lebih besar (bila perlu). Sekarang cobalah ExtractMax() pada Timbunan Biner (Maks) yang ditunjukkan saat ini.


Operasi membetulkan properti Timbunan Maks kebawah tidak memiliki nama standar. Kami menyebutnya ShiftDown tetapi orang-orang lain mungkin menyebutnya sebagai operasi BubbleDown atau Heapify.

🕑

Kenapa jika sebuah simpul memiliki dua anak, kita harus mengecek (dan mungkin menukar) simpul tersebut dengan anak yang lebih besar saat membereskan properti Timbunan Maks kebawah?


Kenapa kita tidak bisa membandingkan dengan simpul kiri (atau kanan, jika ada) saja?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Kompleksitas waktu dari operasi EkstrakMaks() ini adalah O(log N).


Diskusi: Apakah anda mengerti penurunannya?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Sampai pada saat ini, kita telah memiliki struktur data yang bisa mengimplementasikan kedua operasi-operasi penting dari ADT Antrean Berprioritas (Priority Queue, PQ) secara efisien:

  1. Untuk Enqueue(x), kita dapat menggunakan Masukkan(x) dalam waktu O(log N), dan
  2. Untuk y = Dequeue(), kita dapat menggunakan y = ExtractMax() dalam waktu O(log N).

Tetapi, kita sebenarnya bisa melakukan beberapa operasi-operasi lainnya dengan Timbunan Biner.

🕑

Buat(A): Membuat sebuah Timbunan Biner (Maks) valid dari array masukan A dengan N integer (dipisahkan dengan koma) ke dalam Timbunan Biner Maks kosong.


Ada dua varian untuk operasi ini, versi sederhana dalam O(N log N) dan versi advanced yang berjalan dalam O(N).


Pro Tip: Cobalah buka dua jendela VisuAlgo di browser anda. Jalankan kedua varian operasi Buat(A) pada kasus terburuk 'Contoh terurut' untuk melihat perbedaan mencolok dari keduanya.

🕑
Buat(A) - O(N log N): Memasukkan (dengan memanggil operasi Masukkan(v)) untuk setiap N bilangan bulat dari larik masukan ke dalam Timbunan Biner maks (yang awalnya kosong) satu per satu.

Analisa: Operasi ini jelas berjalan dalam O(N log N) karena kita memanggil operasi Masukkan(v) yang berjalan dalam O(log N) sebanyak N kali. Mari kita lihat 'Contoh terurut' yang merupakan kasus paling sulit untuk operasi ini (Sekarang cobalah Hard Case - O(N log N) di mana kita menggunakan A={1,2,3,4,5,6,7} - sabarlah karena contoh ini akan memakan waktu sampai selesai). Jika kita memasukkan nilai-nilai secara menaik ke dalam Timbunan Biner Maks yang kosong pada awalnya, maka tiap masukan akan menelusuri jalur dari titik masukan (daun yang baru) keatas hingga ke akar.
🕑
Buat(A) - O(N): Versi Buat yang lebih cepat ini ditemukan oleh Robert W. Floyd pada tahun 1964. Metode ini memanfaatkan fakta bahwa sebuah larik padat = pohon biner komplet dan semua daunnya (yaitu setengah dari simpul yang ada) adalah Timbunan Biner Maks dengan sendirinya, tahukah anda mengapa?. Operasi ini membetulkan properti Timbunan Biner Maks (jika perlu) hanya dari simpul internal terakhir ke akar.

Analisa: Sebuah analisa longgar menghasilkan O(N/2 log N) tetapi ini hanyalah O(2*N) = O(N). Sekarang Hard Case - O(N) dari array masukan A=[1,2,3,4,5,6,7] dan lihat pada kasus terburuknya, operasi ini jauh lebih baik dibandingkan versi O(N log N).
🕑

Pembuktian sederhana tentang mengapa separuh dari Timbunan Biner (Maks) dengan N (tanpa kehilangan makna umum, mari asumsikan bahwa N adalah genap) elemen adalah dedaunan adalah sebagai berikut:


Misalkan daun terakhir berada pada indeks N, maka orang tua dari daun terakhir tersebut ada di indeks i = N/2 (ingat slide ini). Anak kiri dari simpul i+1, jika ada (sesungguhnya tidak ada), adalah 2*(i+1) = 2*(N/2+1) = N+2, yang sudah lebih besar dari indeks N (daun terakhir) jadi indeks i+1 pasti juga adalah sebuah simpul daun yang tidak mempunyai anak. Karena indeks-indeks dari Timbunan Biner beruruta, pada dasarnya indeks-indeks [i+1 = N/2+1, i+2 = N/2+2, ..., N], yaitu separuh dari seluruh simpul-simpul, adalah dedaunan.

🕑

Pertama-tama, kita perlu mengingat bahwa tinggi dari pohon biner penuh dengan ukuran N adalah log2 N.


Kedua, kita perlu menyadari bahwa biaya untuk menjalakan operasi shiftDown(i) tidak sejelek batas atas kasar O(log N), tetapi O(h) dimana h adalah tinggi dari sub-pohon yang berakar di indeks i.


Ketiga, ada ceil(N/2h+1) simpul-simpul pada ketinggian h di sebuah pohon biner penuh.


Di pohon biner penuh contoh diatas dengan N = 7 dan h = 2, ada:
ceil(7/20+1) = 4 simpul-simpul: {44,35,26,17} pada ketinggian h = 0,
ceil(7/21+1) = 2 simpul-simpul: {62,53} pada ketinggian h = 1, dan
ceil(7/22+1) = 1 simpul: {71} pada ketinggian h = 2.

🕑

Biaya dari Buat(A), versi O(N) adalah:


analysis

Catatan: Jika rumus ini terlalu kompleks, murid yang modern bisa menggunakan WolframAlpha.

🕑

HeapSort(): John William Joseph Williams meneukan algoritma HeapSort() pada tahun 1964, bersamaan dengan struktur data Timbunan Biner. Operasi HeapSort() (dengan asumsi bahwa Timbunan Biner Maks telah dibuat dalam O(N)) sangatlah mudah. Anda cukup memanggil operasi EkstrakMaks() yang berjalan dalam O(log N) sebanyak N kali. Sekarang cobalah HeapSort() pada Timbunan Biner (Maks) yang ditunjukkan saat ini.

Analisa Sederhana: HeapSort() dengan jelas berjalan dalam O(N log N) — sebuah algoritma pengurutan berbasis perbandingan yang optimal.

🕑

Meskipun HeapSort() berjalan dalam waktu θ(N log N) untuk semua kasus (terbaik/rata-rata/terjelek), apakah Heap Sort benar-benar algoritma berbasis-pembandingan terbaik?


Diskusi: Bagaimana dengan performa caching dari HeapSort()?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Kita sebetulnya bisa memanggil operasi O(log N) EkstraksMax() sebanyak K kali jika kita hanya tertarik kepada K elemen-elemen terbesar di dalam Timbunan Biner (maks). Sekarang coba [tobeadded] pada Timbunan Biner (Maks) yang sekarang ditampilkan. Operasi ini disebut UrutkanParsial().


Analisa Simple: UrutkanParsial() dengan jelas berjalan dalam O(K log N) — sebuah algoritma sensitif-keluaran dimana kompleksitas waktunya tergantung kepada ukuran keluaran K.

🕑

Anda telah mencapai akhir dari bahan-bahan dasar dari struktur data Timbunan Biner (Maks) dan kami menyemangati anda untuk mengeksplorasi lebih lanjut dalam Mode Eksplorasi.


Tetapi, kami masih memiliki beberapa tantangan-tantangan menarik untuk anda tentang Timbunan Biner (Maks) yang akan kami sebutkan di bagian ini.


Ketika anda telah menyelesaikan semuanya, kami mengundang anda untuk mempelajari algoritma-algoritma yang lebih lanjut yang menggunakan Antrean Berprioritas sebagai (salah satu dari) struktur datanya, seperti algoritma MST Prim, algoritma SSSP Dijkstra, algoritma pencarian A* (belum ada di VisuAlgo), dan beberapa algoritma-algoritma berbasis-greedy lainnya, dsb.

🕑

Jika kita hanya berurusan dengan angka-angka (termasuk dalam visualisasi ini yang dibatasi nya untuk bilangan-bilangan bulat saja), maka mudah untuk mengkonversi Timbunan Biner Maks ke Timbunan Biner Min tanpa mengubah apapun, dan sebaliknya.


Kita dapat membuat ulang Timbunan Biner dengan menegasi (mengalikan dengan -1) setiap bilangan bulat di Timbunan Biner asli. Jika kita mulai dengan Timbunan Biner Maks, maka Timbunan Biner yang dihasilkan adalah Timbunan Biner Min (jika kita tidak memperdulikan simbol-simbol negatif — lihat gambar diatas), dan sebaliknya.

🕑

Untuk beberapa aplikasi-aplikasi Antrean Berprioritas (misalkan HeapDecreaseKey dalam algoritma Dijkstra), kita mungkin harus memodifikasi (menaikkan atau menurunkan) prioritas dari sebuah nilai yang sudah dimasukkan kedalam Timbunan Biner (Maks). Jika indeks i dari nilai tersebut diketahui, kita dapat menggunakan strategi mudah sebagai berikut: Mutakhirkan saja A[i] = newv dan lalu kita memanggil kedua shiftUp(i) dan shiftDown(i). Hanya maksimum satu dari operasi restorasi properti Timbunan Maks yang akan berhasil, yaitu shiftUp(i)/shiftDown(i) akan dijalankan jika newv >/< nilai lama dari A[parent(i)]/A[larger of the two children of i], masing-masing.


Sehingga, PerbaruiKunci(i, vbaru) bisa dilakukan dalam O(log N), asal saja kita mengetahui indeks i.

🕑

Untuk beberapa aplikasi-aplikasi Antrean Berprioritas, kita mungkin harus menghapus nilai yang sudah ada yang telah dimasukkan kedalam Timbunan Biner (Maks) (dan nilai ini kebetulan bukan akar). Sekali lagi, jika indeks i dari nilai tersebut diketahui, kita bisa melakukan strategi muda berikut ini: Mutakhirkan saja A[i] = A[1]+1 (sebuah angka besar yang lebih besar dari akar saat ini), panggil shiftUp(i) (secara teknis, PerbaruKunci(i, A[1]+1)). Ini akan membawa indeks i menjadi akar yang baru, dan dari situ, kita dapat dengan mudah memanggil EktraksMax() sekali untuk menghapusnya.


Maka, Hapus(i) bisa dilakukan dalam O(log N), jika kita mengetahui indeks i.


Diskusi: Sekarang untuk PerbaruiKunci(i, vbaru) dan Hapus(i), apa yang terjadi jika kita diberikan vlama dan oleh karena itu kita harus mencari lokasinya di Timbunan Biner (Maks)? Bisakah kita melakukan ini lebih cepat dari O(N)?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Jika anda mencari implementasi dari sebuah Timbunan Biner (Maks) untuk mendapatkan Antrean Berprioritas (Priority Queue), maka ada berita baik.


C++ dan Java sudah memiliki implementasi-implementasi Antrean Berprioritas built-in yang sangat mungkin menggunakan struktur data ini. Mereka adalah C++ STL priority_queue (secara default adalah Antrean Berprioritas Maks) dan Java PriorityQueue (secara default adalah Antrean Berprioritas Min). Tetapi, implementasi built-in mungkin tidak cocok untuk melakukan beberapa operasi-operasi PQ tambahan (detilnya tidak disebut untuk alasan pedagogis di sebuah modul NUS).


Python heapq juga ada tetapi performanya cukup pelan. OCaml tidak mempunyai Antrean Berprioritas built-in tetapi kita bisa menggunakan sesuatu yang lain yang akan disebut di modul-modul lain di VisuAlgo (alasan kenapa detail-detailnya dirahasiakan sama seperti diatas).


Catatan: Heap Sort sangat mungkin dipakai dalam algoritma C++ STL partial_sort.


Tetapi, inilah implementasi kami tentang BinaryHeapDemo.cpp.

🕑

Untuk beberapa pertanyaan-pertanyaan menarik tentang struktur data ini, silahkan coba latihan pada modul latihan Timbunan Biner (login tidak dibutuhkan).


Tetapi untuk murid-murid NUS, anda sebaiknya login menggunakan akun kelas resmi anda, secara ofisial menyelesaikan modul ini, dan penghargaan tersebut akan dicatat di akun pengguna anda.

🕑

Kita juga memiliki beberapa masalah-masalah pemrograman yang membutuhkan penggunaan struktur data Timbunan Biner ini: UVa 01203 - Argus dan Kattis - numbertree.


Cobalah mereka untuk mengkonsolidasikan dan meningkatkan pemahaman anda tentang struktur data ini. Anda diijinkan untuk menggunakan C++ STL priority_queue, Python heapq, atau Java PriorityQueue jika itu mempermudah implementasi anda.

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.

🕑

Setelah menghabiskan satu kuliah panjang tentang Timbunan Biner (Maks), pernyataan berikutnya bisa mengejutkan anda...


Timbunan Biner (Maks) mungkin bukan struktur data terbaik untuk mengimplementasikan (beberapa operasi-operasi spesifik) dari ADT Antrian Berprioritas...


Diskusi: Jadi apakah data struktur alternatifnya?

🕑

The content of this interesting slide (the answer of the usually intriguing discussion point from the earlier slide) is hidden and only available for legitimate CS lecturer worldwide. This mechanism is used in the various flipped classrooms in NUS.


If you are really a CS lecturer (or an IT teacher) (outside of NUS) and are interested to know the answers, please drop an email to stevenhalim at gmail dot com (show your University staff profile/relevant proof to Steven) for Steven to manually activate this CS lecturer-only feature for you.


FAQ: This feature will NOT be given to anyone else who is not a CS lecturer.


You have reached the last slide. Return to 'Exploration Mode' to start exploring!

Note that if you notice any bug in this visualization or if you want to request for a new visualization feature, do not hesitate to drop an email to the project leader: Dr Steven Halim via his email address: stevenhalim at gmail dot com.

🕑

-> Mode Larik Kompak

Buat(A) - O(N log N)

Buat(A) - O(N)

Masukkan(v)

ExtractMax()

UpdateKey(i, newv)

Delete(i)

>
A =

Lakukan

Kasus Terbaik: Urutkan Menurun

Acak

(Near-)Worst Case: Sorted Ascending

A =

Lakukan

Kasus Terbaik: Urutkan Menurun

Acak

(Near-)Worst Case: Sorted Ascending

v =

Lakukan

1x (Sekali)

K =

Kx (UrutkanSebagian)

Nx (HeapSort)

i =
newv =

Lakukan

i =

Lakukan

We use cookies to improve our website.
By clicking ACCEPT, you agree to our use of Google Analytics for analysing user behaviour and improving user experience as described in our Privacy Policy.
By clicking reject, only cookies necessary for site functions will be used.

ACCEPT REJECT
Tentang Tim Syarat Guna Kebijakan Privasi

Tentang

VisuAlgo digagas pada tahun 2011 oleh Dr Steven Halim sebagai alat untuk membantu murid-muridnya mengerti struktur-struktur data dan algoritma-algoritma, dengan memampukan mereka untuk mempelajari dasar-dasarnya secara otodidak dan dengan kecepatan mereka sendiri.


VisuAlgo mempunya banyak algoritma-algoritma tingkat lanjut yang dibahas didalam buku Dr Steven Halim ('Competitive Programming', yang ditulis bersama adiknya Dr Felix Halim dan temannya Dr Suhendry Effendy) dan lebih lagi. Hari ini, beberapa dari visualisasi/animasi algoritma-algoritma tingkat lanjut ini hanya ditemukan di VisuAlgo.


Meskipun pada khususnya didesain untuk murid-murid National University of Singapore (NUS) yang mengambil berbagai kelas-kelas struktur data dan algoritma (contoh: CS1010/setara, CS2040/setara, CS3230, CS3233, dan CS4234), sebagai pendukung pembelajaran online, kami berharap bahwa orang-orang di berbagai belahan dunia menemukan visualisasi-visualisasi di website ini berguna bagi mereka juga.


VisuAlgo tidak didesain untuk layar sentuh kecil (seperti smartphones) dari awalnya karena kami harus membuat banyak visualisasi-visualisasi algoritma kompleks yang membutuhkan banyak pixels dan gestur klik-dan-tarik untuk interaksinya. Resolusi layar minimum untuk pengalaman pengguna yang lumayan adalah 1024x768 dan hanya halaman utama VisuAlgo yang secara relatif lebih ramah dengan layar kecil. Tetapi, kami sedang bereksperimen dengan versi mobil (kecil) dari VisuAlgo yang akan siap pada April 2022.


VisuAlgo adalah proyek yang sedang terus berlangsung dan visualisasi-visualisasi yang lebih kompleks sedang dibuat.


Perkembangan yang paling menarik adalah pembuatan pertanyaan otomatis (sistem kuis online) yang bisa dipakai oleh murid-murid untuk menguji pengetahuan mereka tentang dasar struktur-struktur data dan algoritma-algoritma. Pertanyaan-pertanyaan dibuat secara acak dengan semacam rumus dan jawaban-jawaban murid-murid dinilai secara instan setelah dikirim ke server penilai kami. Sistem kuis online ini, saat sudah diadopsi oleh banyak dosen Ilmu Komputer diseluruh dunia, seharusnya bisa menghapuskan pertanyaan-pertanyaan dasar tentang struktur data dan algoritma dari ujian-ujian di banyak Universitas. Dengan memberikan bobot kecil (tapi tidak kosong) supaya murid-murid mengerjakan kuis online ini, seorang dosen Ilmu Komputer dapat dengan signifikan meningkatkan penguasaan materi dari murid-muridnya tentang pertanyaan-pertanyaan dasar ini karena murid-murid mempunyai kesempatan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini yang bisa dinilai secara instan sebelum mereka mengambil kuis online yang resmi. Mode latihan saat ini mempunyai pertanyaan-pertanyaan untuk 12 modul visualisasi. Kami akan segera menambahkan pertanyaan-pertanyaan untuk 12 modul visualisasi yang lainnya sehingga setiap setiap modul visualisasi di VisuAlgo mempunyai komponen kuis online.


Kami telah menerjemahkan halaman-halaman VisuALgo ke tiga bahasa-bahasa utama: Inggris, Mandarin, dan Indonesia. Saat ini, kami juga telah menulis catatan-catatan publik tentang VisuAlgo dalam berbagai bahasa:

id, kr, vn, th.

Tim

Pemimpin & Penasihat Proyek (Jul 2011-sekarang)
Dr Steven Halim, Senior Lecturer, School of Computing (SoC), National University of Singapore (NUS)
Dr Felix Halim, Senior Software Engineer, Google (Mountain View)

Murid-Murid S1 Peniliti 1 (Jul 2011-Apr 2012)
Koh Zi Chun, Victor Loh Bo Huai

Murid-Murid Proyek Tahun Terakhir/UROP 1 (Jul 2012-Dec 2013)
Phan Thi Quynh Trang, Peter Phandi, Albert Millardo Tjindradinata, Nguyen Hoang Duy

Murid-Murid Proyek Tahun Terakhir/UROP 2 (Jun 2013-Apr 2014)
Rose Marie Tan Zhao Yun, Ivan Reinaldo

Murid-Murid S1 Peniliti 2 (May 2014-Jul 2014)
Jonathan Irvin Gunawan, Nathan Azaria, Ian Leow Tze Wei, Nguyen Viet Dung, Nguyen Khac Tung, Steven Kester Yuwono, Cao Shengze, Mohan Jishnu

Murid-Murid Proyek Tahun Terakhir/UROP 3 (Jun 2014-Apr 2015)
Erin Teo Yi Ling, Wang Zi

Murid-Murid Proyek Tahun Terakhir/UROP 4 (Jun 2016-Dec 2017)
Truong Ngoc Khanh, John Kevin Tjahjadi, Gabriella Michelle, Muhammad Rais Fathin Mudzakir

Murid-Murid Proyek Tahun Terakhir/UROP 5 (Aug 2021-Dec 2022)
Liu Guangyuan, Manas Vegi, Sha Long, Vuong Hoang Long

List of translators who have contributed ≥100 translations can be found at statistics page.

Ucapan Terima Kasih
Proyek ini dimungkinkan karena Hibah Pengembangan Pengajaran dari NUS Centre for Development of Teaching and Learning (CDTL).

Syarat Guna

VisuAlgo is free of charge for Computer Science community on earth. If you like VisuAlgo, the only "payment" that we ask of you is for you to tell the existence of VisuAlgo to other Computer Science students/instructors that you know =) via Facebook/Twitter/Instagram/TikTok posts, course webpages, blog reviews, emails, etc.

If you are a data structure and algorithm student/instructor, you are allowed to use this website directly for your classes. If you take screen shots (videos) from this website, you can use the screen shots (videos) elsewhere as long as you cite the URL of this website (https://visualgo.net) and/or list of publications below as reference. However, you are NOT allowed to download VisuAlgo (client-side) files and host it on your own website as it is plagiarism. As of now, we do NOT allow other people to fork this project and create variants of VisuAlgo. Using the offline copy of (client-side) VisuAlgo for your personal usage is fine.

Note that VisuAlgo's online quiz component is by nature has heavy server-side component and there is no easy way to save the server-side scripts and databases locally. Currently, the general public can only use the 'training mode' to access these online quiz system. Currently the 'test mode' is a more controlled environment for using these randomly generated questions and automatic verification for real examinations in NUS.

List of Publications

This work has been presented briefly at the CLI Workshop at the ICPC World Finals 2012 (Poland, Warsaw) and at the IOI Conference at IOI 2012 (Sirmione-Montichiari, Italy). You can click this link to read our 2012 paper about this system (it was not yet called VisuAlgo back in 2012) and this link for the short update in 2015 (to link VisuAlgo name with the previous project).

This work is done mostly by my past students. 

Bug Reports or Request for New Features

VisuAlgo is not a finished project. Dr Steven Halim is still actively improving VisuAlgo. If you are using VisuAlgo and spot a bug in any of our visualization page/online quiz tool or if you want to request for new features, please contact Dr Steven Halim. His contact is the concatenation of his name and add gmail dot com.

Kebijakan Privasi

Versi 1.1 (Dimutakhirkan Jum, 14 Jan 2022).

Pemberitahuan kepada semua pengunjung: Kami saat ini menggunakan Google Analytics untuk mendapatkan pengertian garis besar tentang pengunjung-pengunjung situs kami. Kami sekarang memberikan opsi kepada pengguna untuk Menerima atau Menolak pelacak ini.

Sejak Rabu, 22 Des 2021, hanya staff-staff/murid-murid National University of Singapore (NUS) dan dosen-dosen Ilmu Komputer diluar dari NUS yang telah menulis kepada Steven dapat login ke VisuAlgo, orang-orang lain di dunia harus memakai VisuAlgo sebagai pengguna anonim yang tidak benar-benar terlacak selain apa yang dilacak oleh Google Analytics.

Untuk murid-murid NUS yang mengambil mata kuliah yang menggunakan VisuAlgo: Dengan menggunakan akun VisuAlgo (sebuah tupel dari alamat email NUS resmi, nama murid resmi NUS seperti dalam daftar kelas, dan sebuah kata sandi yang dienkripsi pada sisi server — tidak ada data personal lainnya yang disimpan), anda memberikan ijin kepada dosen modul anda untuk melacak pembacaan slide-slide kuliah maya dan kemajuan latihan kuis online yang dibutuhkan untuk menjalankan modul tersebut dengan lancar. Akun VisuAlgo anda akan juga dibutuhkan untuk mengambil kuis-kuis VisuAlgo online resmi sehingga memberikan kredensial akun anda ke orang lain untuk mengerjakan Kuis Online sebagai anda adalah pelanggaran akademis.. Akun pengguna anda akan dihapus setelah modul tersebut selesai kecuali anda memilih untuk menyimpan akun anda (OPT-IN). Akses ke basis data lengkap dari VisuAlgo (dengan kata-kata sandi terenkripsi) dibatasi kepada Steven saja.

Untuk murid-murid NUS lainnya, anda dapat mendaftarkan sendiri sebuah akun VisuAlgo (OPT-IN).

Untuk dosen-dosen Ilmu Komputer di seluruh dunia yang telah menulis kepada Steven, sebuah akun VisuAlgo (alamat email (bukan-NUS), anda dapat menggunakan nama panggilan apapun, dan kata sandi terenkripsi) dibutuhkan untuk membedakan kredensial online anda dibandingkan dengan orang-orang lain di dunia. Akun anda akan dilacak seperti seorang murid NUS biasa diatas tetapi akun anda akan mempunya fitur-fiture spesifik untuk dosen-dosen Ilmu Komputer, yaitu kemampuan untuk melihat slide-slide tersembunyi yang berisi jawaban-jawaban (menarik) dari pertanyaan-pertanyaan yang dipresentasikan di slide-slide sebelumnya sebelum slide-slide tersembunyi tersebut. Anda juga dapat mengakses setingan Susah dari Kuis-Kuis Online VisuAlgo. Anda dapat dengan bebas menggunakan materi-materia untuk memperkaya kelas-kelas struktur-struktur data dan algoritma-algoritma anda. Catatan: Mungkin ada fitur-fitur khusus tambahan untuk dosen Ilmu Komputer di masa mendatang.

Untuk siapapun dengan akun VisuAlgo, anda dapat membuang akun anda sendiri bila anda tidak mau lagi diasosiasikan dengan tool VisuAlgo ini.