Ի՞նչ է տոպրակը ծրագրավորման համատեքստում և ինչպիսի՞ տեսակներ կան։

Հեմպ (Heap) — դա հիշողության ռեգիոն է, որը օգտագործվում է ծրագրի գործարկման ժամանակ դինամիկ հիշողության բաշխման համար:

Հիմնական հատկանիշներ՝

• Հիշողությունը բացահայտորեն հատկացնում և ազատում է ծրագրավորողը (կամ աղբի հավաքողը):
• Չկա խիստ հերթականություն հիշողության բլոկների հատկացման և ազատման գործընթացում:
• Հիշողության կառավարումը ավելի բարդ է, քան ստեկում, ինչը կարող է հանգեցնել ֆրագմենտացիայի և հիշողության լճացման:

Տարբերակներ՝

• Բինար հեմպ (Binary Heap): Դատահարի ծառ, որը բավարարում է հեմպի հատկությունը: Յուրաքանչյուր հանգույցի արժեքը (բացառությամբ արմատից) փոքր կամ մեծ է ծնողի արժեքից:
  • Min Heap: Ծնողի արժեքը միշտ փոքր կամ հավասար է երեխաների արժեքներին: Ամենափոքր տարրն արմատում է:
  • Max Heap: Ծնողի արժեքը միշտ մեծ կամ հավասար է երեխաների արժեքներին: Ամենամեծ տարրն արմատում է:
• Բինոմի հեմպ (Binomial Heap): Բինոմիալ ծառերի հավաքածու, որոնք բավարարում են որոշ հատկություններ: Աջակցում է արդյունավետ միացման գործողություններին:
• Ֆիբոնաչչի հեմպ (Fibonacci Heap): Տվյալների կառուցվածք, որը օգտագործվում է Դեյքստրայի ալգորիթմի նման ալգորիթմներում: Պահպանում է ավելի արդյունավետ ամորտիզացված ժամանակային բարդություններ որոշ գործողությունների համար:
• Pairing Heap: Պարզ կառուցվածք, որը հեշտ է իրականացնել և ունի լավ ամորտիզացված ժամանակային բարդություններ:
• Leftist Heap: Տվյալների կառուցվածք, որը հեշտացնում է արդյունավետ միացումը: Կարևոր հատկությունը "ռանգ" կամ "զրո երկարության ուղի" է, որը օգտագործվում է արագ միացման համար:

Այս տեսակի հեմպերը օգտագործվում են տարբեր ալգորիթմներում, ինչպիսիք են դասավորումը (Heap Sort), առաջնահերթության հերթեր, ամենակարճ ճանապարհի որոնման ալգորիթմներ և այլն: Ընտրությունը կախված է պահանջվող գործողություններից և դրանց ժամանակային արդյունավետությունից: