对COMP20003中的Priority queue部分进行总结.图片来自于COMP20003 queue队列,顾名思义特点先进先出 priority queue优先队列,出来的顺序按照优先级priority大小,越大(小)的先pop. 普通的方法: Unsorted array: Construct: O(n) Get highest priority: O(n) Sorted array: Construct: O(n2) Get highest priority: O(1) 使用堆heap…

许多应用程序都需要处理有序的元素,但不一定要求他们全部有序,或者是不一定要以此就将他们排序.很多情况下我们会手机一些元素,处理当前键值最大的元素,然后再收集更多的元素,再处理当前键值最大的元素.如此这般. 在这种情况下,一个合适的数据结构应该支持两种操作:删除最大元素和插入元素.这种数据类型叫做优先队列(priority queue).优先队列的使用和队列(删除最老的元素)以及栈(删除最新的元素)类似,但高效地实现该数据结构有一定的困难. 下文将简单的讨论优先队列的基本表现形式(其一或者两种操作…

      1.. 优先队列(Priority Queue) 优先队列与普通队列的区别:普通队列遵循先进先出的原则:优先队列的出队顺序与入队顺序无关,与优先级相关. 优先队列可以使用队列的接口,只是在实现接口时,与普通队列有两处区别,一处在于优先队列出队的元素应该是优先级最高的元素,另一处在于队首元素也是优先级最高的元素. 优先队列也可以使用不同的底层实现,不同底层实现的时间复杂度如下: 从上图可以看出,使用"堆"这种数据结构来实现优先队列是比较高效的. 2.. 二叉堆(Binary…

优先队列的特点 普通队列遵守先进先出(FIFO)的规则,而优先队列虽然也叫队列,规则有所不同: 最大优先队列:优先级最高的元素先出队 最小优先队列:优先级最低的元素先出队 优先队列可以用下面几种数据结构来实现: 基于堆 heap,包括下面几种堆: 二叉堆 多项式堆 Fibonacci 堆 基于二叉搜索树 BST 如果用线性数据结构来实现优先级队列,则时间复杂度均为 O(n).而如果用二叉堆来实现,时间复杂度可以提高到 O(logn).下面以二叉堆为例. 实现二叉堆 二叉堆有两个限制: 二叉堆必须…

命题Q.对于一个含有N个元素的基于堆叠优先队列,插入元素操作只需要不超过(lgN + 1)次比较,删除最大元素的操作需要不超过2lgN次比较. 证明.由命题P可知,两种操作都需要在根节点和堆底之间移动元素,而路径的长度不超过lgN.对于路径上的每个节点,删除最大元素需要两次比比较(除了堆底元素),一次用来找出较大的子节点,一次用来确定该子节点是否需要上浮. 对于需要大量混杂的插入和删除最大元素操作的典型应用来说,命题Q意味着一个重要的性能突破(详见优先队列增长数量级表).使用有序或是无序数组的优…

2.4.4 堆的算法 我们用长度为 N + 1的私有数组pq[]来表示一个大小为N的堆,我们不会使用pq[0],堆元素放在pq[1]至pq[N]中.在排序算法中,我们只能通过私有辅助函数less()和exch()来访问元素,但因为所有的元素都在数组pq[]中,我们在2.4.4.2节中会使用更加紧凑的实现方式,不再将数组作为参数传递.堆的操作会首先进行一些简单的改动,打破堆的状态,然后再遍历堆并按照要求将堆的状态回复.我们称这个过程叫做堆的有序化(reheapitying). 堆实现的比较和交换方…

议题:基于堆的优先级队列(最大堆实现) 分析: 堆有序(Heap-Ordered):每个节点的键值大于等于该节点的所有孩子节点中的键值(如果有的话),而堆数据结构的所有节点都按照完全有序二叉树 排.当使用数组存储这种数据结构时,在数组大小限制和堆大小限制下,如果当前节点下标为i,其父亲节点下标为i/2,左右孩子结点下标分别为 2i,2i+1(如果计算值没有超出队列大小范围): 使用堆有序完全二叉树(Complete Binary Tree)表示优先队列,所有操作即使最坏情况下的运行时间也只是对数…

说明:本文全文转载而来,原文链接:http://www.cppblog.com/wanghaiguang/archive/2012/06/05/177644.html C++ Queues(队列) C++队列是一种容器适配器,它给予程序员一种先进先出(FIFO)的数据结构.1.back() 返回一个引用,指向最后一个元素2.empty() 如果队列空则返回真3.front() 返回第一个元素4.pop() 删除第一个元素5.push() 在末尾加入一个元素6.size() 返回队列中元素的个数…

2.4.5 堆排序 我们可以把任意优先队列变成一种排序方法.将所有元素插入一个查找最小元素的有限队列,然后再重复调用删除最小元素的操作来将他们按顺序删去.用无序数组实现的优先队列这么做相当于进行一次插入排序.用基于堆底优先队列这样做等同于哪种排序?一种全新的排序方法!我们就用堆来实现一种经典的排序算法——堆排序(Heap sort). 堆排序可以分为两个阶段.在堆的构造阶段中,我们将原始数组重新组织安排进一个堆中:然后在下沉排序阶段,我们从堆中按递减顺序取出所有元素并得到排序结果.为了和我们已经…

· 学后心得体会与部分习题实现 心得体会: 曾经只是了解了优先队列的基本性质,并会调用C++ STL库中的priority_queue以及 java.util.PriorityQueue<E>中的优先队列封装类,但是没有看过源码,也并不曾知道实现方法用到了堆结构. 优先队列通过堆进行插入元素和删除最小元素的两种高效操作来维护元素集合,每个操作的时间都为对数级(logN).堆结构及其操作符合优先队列的全部特点,另附有高效率,用来描述与实现优先队列再合适不过. 在学习过程中,在对于堆结构众多操作的…