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计算机软考程序员常考基础必知必会(54)

2016-5-3编辑:ljnbset

优先级队列

  <1>以最小二叉堆为例:

  我们知道二叉堆的根节点最小值,正好符合了最小优先级队列每次取出最小值的特征,又我们知道优先级队列通常是里面的key值会有所变化,或者会加入新的节点而二叉堆o(lgn)的重新调整为最小二叉堆的能力,使得二叉堆完美的实现了优先级队列的需求。

  <2>实现描述

  优先级队列通常有如下操作:

  HeapMinimum :返回队列中的最小值

  HeapExtractMin :返回队列中最小值并且去掉该最小值

  HeapDecreaseKey :对某个节点值进行key值的变化

  MinHeapInsert :插入一个新节点

  MinHeapify :不可或缺的堆调整

  优先级队列源码:

  #include

  usingnamespace std;

  #defineINFINITY 0xfffffff

  //i节点的父节点的下标

  inlineint Parent(int i)

  {

  return (i-1)/2;

  }

  //i节点的左孩子的下标

  inlineint Left(int i)

  {

  return 2*i+1;

  }

  //i节点的右孩子的下标

  inlineint Right(int i)

  {

  return 2*i+2;

  }

  //swapa[i] and a[j]

  inlinevoid Swap(int a[],int i,int j)

  {

  int temp=a[i];

  a[i]=a[j];

  a[j]=temp;

  //another solution

  //a[i]^=a[j];a[j]^=a[i];a[i]^=a[j];

  }

  //Makethe subtree with the root a[i] be the Min Heap

  voidMinHeapify(int a[],int heap_size,int i)

  {

  int left=Left(i);

  int right=Right(i);

  int min=i;

  if(left

  min=left;

  if(right

  min=right;

  if(min!=i)

  {

  Swap(a,i,min);

  MinHeapify(a,heap_size,min);

  }

  }

  //returnthe min of the heap

  intHeapMinimum(int a[])

  {

  return a[0];

  }

  //Extractthe min and return the min

  intHeapExtractMin(int a[],int& heap_size)

  {

  if(heap_size<1)

  return -1;

  int min=a[0];

  a[0]=a[heap_size-1];

  heap_size-=1;

  MinHeapify(a,heap_size,0);

  return min;

  }

  //Decreasethe key value of a[i]

  voidHeapDecreaseKey(int a[],int i,int key)

  {

  if(key>=a[i])

  return;

  a[i]=key;

  while(i>0&&a[Parent(i)]>a[i])

  {

  Swap(a,i,Parent(i));

  i=Parent(i);

  }

  }

  voidMinHeapInsert(int a[],int& heap_size,int key)

  {

  heap_size+=1;

  a[heap_size-1]=INFINITY;

  HeapDecreaseKey(a,heap_size-1,key);

  }

计算机软考程序员常考基础必知必会(53)

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