Java实现--优先级队列

《Java数据结构和算法》-->像栈和队列一样，优先级队列也经常用作程序员的编程工具。

  很多情况下需要访问具有最小关键字的项或者是最大关键字的项，，具有最高或最小的关键字具有最高的优先级。我们就可以采用优先级队列。这里使用的是简单的数组来实现优先级队列，这种实现方法插入比较慢，但是它比较简单，适用于数据量比较小的并且不是特别在意插入速度的情况。有一种比数组要快的，就是使用堆来建立优先级队列。这篇博文说的是按关键字小的有较高的优先级。

这优先级队列没有上一篇博文（循环队列）中的front、rear，我们在构造这个优先级队列的时候已经把他们排序好了。我们remove的时候永远都是从上层把最小关键字的元素丢出去，队尾，只要这个优先级队列不为空，就一直指向QueueArray[0]。

思考Inesrt方法的时候，可以结合下图来思考：

 

  因为优先级队列除了Insert，其它的都相对比较简单，在这里其它的就不多解释，对于Insert有详细的注解

/**
 * 自定义优先级队列
 * @author Administrator
 *
 */
public class PriorityQ {
	private int maxSize;
	private long[] QueueArray;
	private int nItems;
	
	public PriorityQ(int maxSize) {
		this.maxSize = maxSize;
		QueueArray = new long[maxSize];
		nItems = 0;
	}
	
	public void insert(int temp) {
		if(!isFull()) {
			int j;
			//如果nItems里面是空的话，那么就将temp直接赋值给QueueArray[nItems],并将nItems自增		
			if(nItems==0) {
				QueueArray[nItems++] = temp;
			}else{
				//从第二个开始，跟数组中已有的元素比较，若是比temp小的数，就将这个数往后移，
				//这种操作一直持续到找到比temp大的元素，即break，如果没有比temp大的就将其放在第一个位置即QueueArray[0]
				for(j=nItems-1;j>=0;j--) {
					if(temp>QueueArray[j]) {
						QueueArray[j+1] = QueueArray[j];
					}else {
						break;
					}
				}
				QueueArray[j+1] = temp;
				//nItems自增
				nItems++;
			}
		}else {
			//若优先级队列是满的则抛出异常
			try {
				throw new Exception("The Queue is full!");
			} catch (Exception e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	public String remove() {
		if(!isEmpty()) {
			return ("Remove successful! The number is:"+QueueArray[--nItems]); 
		}else {
			return ("Sorry!The queue is Empty!");
		}
	} 
	
	public String peekMin() {
		if(!isEmpty()) {
			return ("Peekmin successful! The Minnumber is:"+QueueArray[nItems-1]); 
		}else {
			return ("Sorry!The queue is Empty!");
		}	
	}
	
	public boolean isEmpty() {
		return (nItems==0);
	}
	
	public boolean isFull() {
		return (nItems==maxSize-1);
	}
	
	public int size() {
		return nItems;
	}
}

 

/**
 * 测试优先级队列
 * @author Administrator
 *
 */
public class TestPriorityQ {
	public static void main(String[] args) {
		PriorityQ q = new PriorityQ(10);
		System.out.println(q.isEmpty());
		q.insert(10);
		q.insert(50);
		q.insert(30);
		q.insert(40);
		q.insert(60);
		q.insert(80);
		q.insert(100);
		q.insert(120);
		q.insert(110);
		
		System.out.println(q.isFull());
		System.out.println(q.peekMin());
		System.out.println(q.remove());
		System.out.println(q.remove());
		System.out.println(q.remove());
		System.out.println(q.peekMin());
		
	}
}

结果显示：
true
true
Peekmin successful! The Minnumber is:10
Remove successful! The number is:10
Remove successful! The number is:30
Remove successful! The number is:40
Peekmin successful! The Minnumber is:50

优先级队列的插入操作需要为O（N）的时间，而删除操作只要O（1），我们后面会用堆来改进插入操作的时间。