数据结构--优先队列(堆排序)

Posted 2021-01-10 symkmk123

数据结构--优先队列(堆排序)

优先队列：不是先进先出啦，下面的代码是大顶堆，大的先出。

在之前理解堆排序的基础上，在来理解优先队列。

还是用这个公式：

　　leftNo = parentNo*2+1

　　rightNo = parentNo*2+2

　　parentNo = (nodeNo-1)/2

每次进队列是从最后进，在慢慢上浮。

每次出队列，堆顶先出，在把队尾调到堆顶，在下浮。

上代码

package sy181002;

import java.util.Arrays;

/**
 * 优先队列
 *
 */
public class PriorityQueue
{
    private int[] array;
    //size是指向下一次插入的位置，就是元素个数
    private int size;
    public PriorityQueue()
    {
        array=new int[32];
    }
    
    /**
     * 入队 从最后插入 所以上浮
     * @param key 入队元素
     */
    public void enQueue(int key)
    {
        //队列长度超出范围，扩容
        if(size>=array.length)
            resize();
        array[size++]=key;
        upAdjust();
    }

    /**
     * 出队  第一个删除，把最后一个元素顶替到第一个
     */
    public int deQueue() throws Exception
    {
        if(size<=0)
            throw new Exception("队列空了");
        //获取堆顶元素
        int head=array[0];
        //最后一个元素移动到堆顶
        array[0]=array[--size];
        downAdjust();
        return head;
    }
    
    /**
     * 上浮调整
     * 从最后插入元素，所以其要一直上浮到比其父节点小为止
     * c=2p+1
     */
    public void upAdjust()
    {
        int child=size-1;
        int parent=child-1;
        int temp=array[child];
        while(child>0 && temp>array[parent])
        {
            array[child]=array[parent];
            child=parent;
            parent=(child-1)/2;
        }
        array[child]=temp;
    }
    /**
     * 下沉调整
     * 最大值出队列，让最后一个值到队首，一直调整下去
     * 保证左右孩子中右节点最大
     * 当父节点比孩子节点小时，父节点交换
     */
    public void downAdjust ()
    {
        int parent=0;
        int child=1;
        int temp=array[parent];
        while(child<size)
        {
            if(child+1<size && array[child+1]>array[child])
            {
                child++;
            }
            if(temp>=array[child])
                break;
            array[parent]=array[child];
            parent=child;
            child=(2*child)+1;
        }
        array[parent]=temp;
        
    }
    public void resize()
    {
        int newSize=this.size*2;
        this.array=Arrays.copyOf(this.array, newSize);
        
    }
    
    public void show()
    {
        for (int i : array)
        {
            System.out.print(i+"  ");
        }
    }

}

测试类

package sy181002;

public class PriheapTest
{

    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        PriorityQueue priorityQueue = new PriorityQueue();
        priorityQueue.enQueue(3);
        priorityQueue.enQueue(7);
        priorityQueue.enQueue(3);
        priorityQueue.enQueue(1);
        priorityQueue.enQueue(44);
        priorityQueue.enQueue(41);

        priorityQueue.show();
        System.out.println();
        System.out.println("出队"+priorityQueue.deQueue());
        priorityQueue.show();
        System.out.println();
        System.out.println("出队"+priorityQueue.deQueue());
        priorityQueue.show();
        System.out.println();
        System.out.println("出队"+priorityQueue.deQueue());
        priorityQueue.show();
        System.out.println();
        System.out.println("出队"+priorityQueue.deQueue());
        priorityQueue.show();
        System.out.println();
        System.out.println("出队"+priorityQueue.deQueue());
        priorityQueue.show();

        System.out.println();

    }

}

结果