美文网首页
优先队列

优先队列

作者: KeDaiBiaO1 | 来源:发表于2017-10-10 16:16 被阅读0次

    我们想实现的是什么?
    优先队列的堆实现 需要实现的功能有两个

    1. 增加结点
      增加的结点需要满足上层结点大于下层结点,如果新增的结点不在合适位置(也就是当前位置的上层结点有比新增结点小的值),然后需要把这个结点上浮(如果比上层结点大,和对应的上层结点交换,循环到根节点)
    2. 删除根节点(最大值)
      删除根节点之后需要重新选一个最大值,把最后一个结点的值赋值给根结点(也就是pq[1])pq[0]不存值。然后,pq[1]下沉到合适位置。
    上浮和下沉
    1. swim
    2. sink
    和二叉查找树的区别:

    父结点需要大于两个子结点 用链表存
    二叉查找树 左子结点小于父节点, 右子结点大于父结点 用数组存

    结点

    基于堆优先队列结点的结构(后面简称堆),堆是完全二叉树并且是平衡的
    根节点最大 ,同层结点可以不按大小排序,但是上层的节点比下层节点大。

    增加节点
    删除节点

    因为实现的是优先队列,删除

    public class PQ<Key extends Comparable<Key>>{
        private Key[] pq;
        private int N = 0;
        
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public PQ(int maxN){
            pq = (Key[])new Comparable[maxN + 1];
        }
        public boolean isEmpty(){
            return N == 0;
        }
        public int size(){
            return N;
        }
        public void insert(Key v){
            pq[++N] = v;
            swim(N);
        }
        public Key delMax(){
            Key max = pq[1];
            exch(1, N--);
            pq[N + 1] = null;
            sink(1);
            return max;
        }
        private void sink(int k) {
            //删除最大结点是下沉     
    //**这个操作之前会把最后一个元素赋值给第一个元素  然后让这个元素下沉到合适位置  而不是直接和第一个最大值比较 (因为这个值是被删掉的值)**
            while(2*k <= N){
                int j = 2*k;
                if(j < N && less(j, j+1)){
                    j++;
                }
                if(!less(k, j)){
                    //出现后面的值没有a[k]大的时候就表示到了合适位置, 因为下面的值都是较小的值   (有序)
                    break;
                }
                exch(k, j);
                k = j;
            }
        }
        private boolean less(int j, int i) {
            
            return pq[j].compareTo(pq[i]) < 0 ? true : false;
        }
        private void exch(int i, int j) {
            Key tmp = pq[j];
            pq[j] = pq[i];
            pq[i] = tmp;
        }
        private void swim(int k) {
            while(k > 1 && less(k/2, k)){
                exch(k/2, k);
                k = k/2;
            }
        }
    }
    
    @Test
        public void test(){
            int maxN = 10;
            PQ<Integer> p = new PQ<>(maxN);
            p.insert(1);
            p.insert(2);
            p.insert(3);
            p.insert(4);
            p.insert(5);
            p.insert(6);
            p.delMax();
            p.delMax();
            p.delMax();
            System.out.println();
        }
    

    相关文章

      网友评论

          本文标题:优先队列

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/dcivyxtx.html