PriorityQueue 优先队列的实现

PriorityQueue 的 implementation


  PriorityQueue即是优先队列。通俗的说就是体育课的时候老师要求从高到低排序,老师能直接一眼看出谁是最高的在班级里。当这个最高的离开的时候,老师也马上能知道下面哪个最高的人。

public class MaxPriorityQueue<T extends Comparable<T>> {    
public void insert(T t) {
    }
    public T max(){}
    public T delMax() {}
    public boolean isEmpty() {}
    
    public int size() {}
}
MaxPriorityQueue

  具体实现的话有很多中,可以使用一个数组来存放所有的对象。每次delMax(删除最大的那个元素的时候)只需要遍历一遍数组 找出最大的返回就可以了。这样子的话Time proportational to O(n), 时间是和n成正比的.

  还有另外一种实现方法,是使用heap(堆结构),堆结构如下,可以清楚的知道堆的含义就是,顶层的元素的值比底层的大。一级压一级。

  

  堆一般用数组来实现,从index=1开始(方便计算),index * 2 和 index * 2 + 1 就是左右子元素, index / 2 就是父元素

  好了,现在假设你有这样子的一个堆

  

  现在我要插入一个111,我先把111 插入到底部

  

  这个时候破坏了heap的有序,堆有序需要底部的元素小于顶部,所以我们把111 和 111的顶部(以后我会叫parentNode) 进行比较

  发现111大于33,所有我需要改变exchange 111 和 33的位置

    

  接着111 和 parentNode比,发现还是大于ParentNode,所以继续改变位置。

  

  继续比较

  到了top了,没有元素比111大了。堆又有序了。每次堆因为插入或者删除造成的无须都可以用这样子的操作来挽回。

  接着说如何删除一个最大的元素。比如刚才的那个堆,我们要拿到最大的那个元素。

  首先我们先把111和 最底部的元素交换位置。并且取出111

  

  现在堆的有序被破坏了。我们要把top部的元素和2个子元素比较大小,如果比子元素小的话,外面就需要交换他们的位置

  在这里,我们需要把33 和 100 和 50 比较。把值小的元素放在堆底部。把33 和 Math.max(100, 50)交换位置得到如下

  

  33 比 90 小。 交换他们的位置

    

  这个时候堆又有序了。

Are u Okay


  堆的有序性必须得到保证。

  每次的插入insert() 和 delMax()的操作所需要的时间与 Log(N)成正比。O(logN)

  具体的实现可以参考一下https://github.com/Cheemion/algorithms/blob/master/src/com/algorithms/elementary/MaxPriorityQueue.java

  每个人的实现都不一样。

 

 

 

 

 

  

  

 

 

 

posted @ 2017-09-14 17:36  哇哩顾得  阅读(1650)  评论(0编辑  收藏  举报