基于最大堆实现最大优先队列代码

Posted 2020-10-20 XJX

这个没啥好说的，写完上一个正好写一下这一个，都是基于堆实现的，不过这里没有用C++内置数组，原因是添加删除元素有点麻烦，所以用了vector来实现。

详细内容见《算法导论》P90

----------------------------------------------------代码-----------------------------------------------------------

  1 // 基于最大堆实现最大优先队列.cpp: 定义控制台应用程序的入口点。
  2 //
  3 
  4 #include "stdafx.h"
  5 #include <iostream>
  6 #include <vector>
  7 
  8 using namespace std;
  9 
 10 int PARENT(int i);
 11 int LEFT(int i);
 12 int RIGHT(int i);
 13 int MAX_HEAPIFY(vector<int>& A, int i);
 14 
 15 class PriorityQueue  //优先队列  
 16 {
 17 protected:
 18      vector<int> Queue;
 19 public:
 20     void push(int x)
 21     {
 22         Queue.push_back(x);
 23         MAX_HEAPIFY(Queue, 0);
 24         print();
 25     }
 26     int pop()
 27     {
 28         if (Queue.size() > 0)
 29         {
 30             int top = Queue[0];
 31             Queue[0] = Queue[Queue.size() - 1];
 32             Queue.pop_back();
 33             MAX_HEAPIFY(Queue, 0);
 34             print();
 35             return top;
 36         }
 37         else
 38         {
 39             cout << "队列为空!" << endl;
 40             return 0;
 41         }
 42     }
 43     int getTop()
 44     {
 45         if (Queue.size() > 0)
 46         {
 47             return Queue[0];
 48         }
 49     }
 50     void set_key(int i,int key)
 51     {
 52         Queue[i] = key;
 53         MAX_HEAPIFY(Queue, 0);
 54         print();
 55     }
 56     void print()
 57     {
 58         for (auto c : Queue)
 59             cout << c << ends;
 60         cout << endl;
 61     }
 62 };
 63 
 64 //--------------------------------------------------------------
 65 
 66 int PARENT(int i)
 67 {
 68     return (i - 1) / 2;
 69 }
 70 
 71 int LEFT(int i)
 72 {
 73     return 2 * i + 1;
 74 }
 75 
 76 int RIGHT(int i)
 77 {
 78     return 2 * i + 2;
 79 }
 80 
 81 //维护最大堆，时间复杂度为O(lgn)
 82 int MAX_HEAPIFY(vector<int>& A, int i)
 83 {
 84     int l, r, largest;//l为左孩子的下标，r为右孩子的下标，largest为三者中最大数的下标
 85     int temp;
 86     l = LEFT(i);
 87     r = RIGHT(i);
 88     if (l < A.size() && A[l] > A[i])
 89         largest = l;
 90     else
 91         largest = i;
 92 
 93     if (r < A.size() && A[r] > A[largest])
 94         largest = r;
 95 
 96     if (largest != i)
 97     {
 98         temp = A[i];
 99         A[i] = A[largest];
100         A[largest] = temp;
101         MAX_HEAPIFY(A, largest);
102     }
103     else
104     {
105         if (l >= A.size() && r >= A.size())//到达了叶节点，停止递归
106         {
107             return 0;
108         }
109         MAX_HEAPIFY(A, l);
110         MAX_HEAPIFY(A, r);
111     }
112 }
113 
114 
115 int main()
116 {
117     PriorityQueue p;
118     p.push(4);
119     p.push(1);
120     p.push(3);
121     p.push(2);
122     p.push(16);
123     p.push(9);
124     p.push(10);
125     p.push(14);
126     p.push(8);
127     p.push(7);
128     cout << endl;
129     for (int i = 0; i < 10; i++)
130         p.pop();
131     return 0;
132 }

 

运行结果如下：