java数组实现优先队列
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2022-06-06 23:45:09
...
堆
定义:结点大于两个子结点的二叉树
使用堆来实现优先队列
从1开始存储
有子结点的2倍为父结点
如 a[1] 的子结点为 a[2],a[3],
a[2]的子结点为a[4],a[5]
队列的入队可以看成叶子结点的上浮
队列的出队可以看成跟结点的下沉
上浮算法
public void swim(int k) {
while(k > 1&& a[k/2]<a[k]) {
int n = a[k/2];
a[k/2] = a[k];
a[k] = n;
k=k/2;
}
}
下沉算法
public void sink(int k) {
while(2*k<=N)
{
int j = k*2;
if(j<N&&a[j]<a[j+1]) j++;
if(a[k]>a[j]) break;
int n = a[j];
a[j] = a[k];
a[k] = n;
k = j;
}
}
if(j<N&&a[j]<a[j+1]) j++; 如果j=N,则无需判断a[j]<a[j+1],防止索引超出范围,此时j为最后的叶子结点
完整代码
package Mr_math;
import java.util.Random;
public class Tqueue {
private int []a;
private int N = 0;
public Tqueue(int size) {
a = new int[size+1];
for(int i = size;i>0;i--) {
a[i] = 0;
}
}
public boolean empty() {
return N>=1;
}
public int size() {
return N;
}
public void swim(int k) {
while(k > 1&& a[k/2]<a[k]) {
int n = a[k/2];
a[k/2] = a[k];
a[k] = n;
k=k/2;
}
}
public void sink(int k) {
while(2*k<=N)
{
int j = k*2;
if(j<N&&a[j]<a[j+1]) j++;
if(a[k]>a[j]) break;
int n = a[j];
a[j] = a[k];
a[k] = n;
k = j;
}
}
public void insert(int v) {
a[++N] = v;
swim(N);
System.out.println();
for(int i=N;i>=1;i--) {
System.out.print(" "+a[i]);
}
}
public int del() {
int max = a[1];
int n = a[N];
a[N] = a[1];
a[1] = n;
a[N--] = 0;
sink(1);
return max;
}
public static void main(String[] args) {
int N=10;
Tqueue q = new Tqueue(N);
Random out = new Random();
for (int i = 0; i < N; i++) {
System.out.println();
int a = out.nextInt(1000);
System.out.println();
System.out.print(" 插入: "+a);
System.out.println();
q.insert(a);
}
System.out.println();
for(int i=q.size();i>1;i--) {
System.out.println("弹出:"+q.del());
}
}
}
输出结果:
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