優先隊列,其實我一直不愿承認“優先隊列”是一種“隊列”,現實世界的隊列(比如排隊)告訴我們,隊列最明顯的性質就是先進先出。而優先隊列,似乎跟這個規則沒什么關系,出隊的早晚跟進隊的順序基本沒關系,而是看誰更有“特權”。我排隊排了一大早上,你小子剛來憑什么比我先買到早餐?這簡直太不公平啦!似乎又不是這么回事,一般的隊列也是有“特權”的,它的特權是時間,誰進隊的時間久誰就更有特權;而優先隊列的“特權”是我們規定的另一種東西。不去糾結這個問題了,我們來看看優先隊列吧。這里用堆實現優先隊列,只討論入隊(EnQueue())和出隊(Dequeue()),都具有O(logN)的時間復雜度。其實還有一個很重要的操作:改變隊列中某個元素的權值,這里就不討論了。
關于堆的操作可以先參閱我前面的文章《堆排序》(http://www.shnenglu.com/hoolee/archive/2012/07/16/183700.html)初始化優先隊列的過程就是建立堆的過程,維護隊列的過程就是維護堆的過程。初始化隊列:經過n/2次篩選(由f()函數實現)即可,這里不再贅述。入隊:入隊操作先將該元素num加到堆的末尾,為了保持堆(大頂堆)的性質,需要將num不斷與父節點比較,如果num比父節點大就交換它們。void EnQueue(int *a, int *r, int num) a[]是存放堆的數組 *r為隊列的長度,指向堆中的最后一個元素 num為要加入隊列的數字
出隊:出隊的操作很簡單,直接將堆頂元素彈出即可,不過為了維護堆的性質,我們還要進行一次“篩選”。下面的代碼是先將堆中最后一個元素賦給堆頂元素,然后進行一次篩選。(另一種方式是直接將堆頂元素修改為MIN,然后進行一次篩選)