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建议先看看前言:http://www.cppblog.com/tanky-woo/archive/2011/04/09/143794.html

上一章总结是的堆排序算法,这一章同样是利用了堆这种数据结构,实现在是优先级队列

根据堆分为最大堆,最小堆,所以优先级队列也可以分为最大优先级队列最小优先级队列

优先级队列的概念和用途书上已经写的很清楚了,我就不再打一遍了。直接写出具体实现。

在实现前先说几点:

1.上一章说过,堆的length和heapsize要区分清楚,这一章的优先级队列里就用到了。

2.优先级队列用到了上一章的一些函数比如MaxHeapify(),不记得的可以复习下上一章。

以下是代码及讲解(此处实现的是最大优先级队列):

// 堆应用之优先级队列
// Tanky Woo
// Blog: www.WuTianQi.com
#include <iostream>
using namespace std;
const int INF = 999999;
 
/////////////////////////////////////////////////////////
////////////// 以下代码在堆排序中已讲解过 ///////////////
void MaxHeapify(int *a, int i, int len)
{
    
int lt = 2*i, rt = 2*i+1;
    
int largest;
    
if(lt <= len && a[lt] > a[i])
        largest 
= lt;
    
else
        largest 
= i;
    
if(rt <= len && a[rt] > a[largest])
        largest 
= rt;
    
if(largest != i)
    {
        
int temp = a[i];
        a[i] 
= a[largest];
        a[largest] 
= temp;
        MaxHeapify(a, largest, len);
    }
}
 
void BuildMaxHeap(int *a, int size)
{
    
for(int i=size/2; i>=1--i)
        MaxHeapify(a, i, size);
}
 
void PrintArray(int data[], int size)
{
    
for (int i=1; i<=size; ++i)
        cout 
<<data[i]<<"  ";
    cout
<< endl << endl;
}
////////////////////////////////////////////////////////////
 
// 返回具有最大关键字的元素
int HeapMaximum(int *a)
{
    
return a[1];
}
 
// 去掉并返回具有最大关键字的元素
// 注意:这里每次MaxHeapify的是heapsize
int HeapExtractMax(int *a, int &heapsize)
{
    
if(heapsize < 1)
        cout 
<< "Heap Underflow" << endl;
    
int max = a[1];
    a[
1= a[heapsize];
    
--heapsize;
    MaxHeapify(a, 
1, heapsize);
    
return max;
}
 
// 将元素a[i]的值增加到key
void HeapIncreaseKey(int *a, int i, int key)
{
    
if(key < a[i])
        cout 
<< "New key is smaller than current key" << endl;
    a[i] 
= key;
    
while(i > 1 &&a[i/2< a[i])
    {
        
int temp = a[i];
        a[i] 
= a[i/2];
        a[i
/2= temp;
        i 
/= 2;
    }
}
 
// 插入关键字为key的元素
void MaxHeapInsert(int *a, int key, int &heapsize)
{
    
++heapsize;
    a[heapsize] 
= -INF;
    HeapIncreaseKey(a, heapsize, key);
}
 
 
 
int main()
{
    
int len, heapsize;
    
int arr[100= {0151395128740621};
    
// 区别len 和 heapsize
    
// heapsize是堆的大小,而len是初始数组的总大小。
    len = heapsize = 12;
 
    
// 首先建堆
    BuildMaxHeap(arr, len);
    cout 
<< "建堆后: " << endl;
    PrintArray(arr, len);
 
    
// 使用HeapMaximum
    cout << "当前最大的元素是: " << endl;
    cout 
<< HeapMaximum(arr) << endl << endl;
 
    
// 使用HeapExtractMax
    cout << "使用HeapExtractMax后: " << endl;
    HeapExtractMax(arr,heapsize);
    PrintArray(arr, heapsize);
 
    
// 再次使用HeapExtractMax
    cout << "再次使用HeapExtractMax后: " << endl;
    HeapExtractMax(arr,heapsize);
    PrintArray(arr, heapsize);
 
    
// 使用HeapIncreaseKey
    cout << "使用HeapIncreaseKey后: " << endl;
    HeapIncreaseKey(arr, 
215);
    PrintArray(arr, heapsize);
 
    
// 使用MaxHeapInsert
    cout << "使用MaxHeapInsert后: " << endl;
    MaxHeapInsert(arr, 
28, heapsize);
    PrintArray(arr, heapsize);
}

以下是运行结果:

youxianji

看上图的结果:

在第二次使用HeapExtractMax后,把第二个数字即6设为15,更新后,结果就是HeapIncreaseKey的输出。

Tanky Woo 标签:

个人Blog同步发表: http://www.wutianqi.com/?p=2349
posted on 2011-04-17 15:00 Tanky Woo 阅读(1508) 评论(0)  编辑 收藏 引用

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