1．Implement exercise 2.3-7. 2． Implement priority queue. 3． Implement Quicksort and answer the following questions. (1) How many comparisons will Quicksort do on a list of n elements that all have the same value? (2) What are the maximum and minimum…

Priority Queue 类似一个Queue,但是按照priority的大小顺序来出队 一般存在两种方式来实施 排序法(ordered),在元素入队时即进行排序,这样插入操作为O(N),但出队为O(1) 不排序法(unordered),元素直接插入到后面,出队时先排序后提取,插入操作为O(1),出队为O(N) 采用二叉树 用队列模拟二叉树,root为a[1],子元素为a[2k]或a[2k+1] 父元素总是比子元素要大,提取max为a[1] 不符合规则的子元素(其value比父元素大)可以不断…

堆基础 堆(Heap)是具有这样性质的数据结构:1/完全二叉树 2/所有节点的值大于等于(或小于等于)子节点的值: 图片来源:这里 堆可以用数组存储,插入.删除会触发节点shift_down.shift_up操作,时间复杂度O(logn). 堆是优先级队列(Priority queue)的底层数据结构,较常使用优先级队列而非直接使用堆处理问题.利用堆的性质可以方便地获取极值,例如 LeetCode 题目 215. Kth Largest Element in an Array,时间复杂度O(nl…

https://leetcode.com/problems/find-median-from-data-stream/ 这道题目实在是不错,所以单独拎出来. https://discuss.leetcode.com/topic/27521/short-simple-java-c-python-o-log-n-o-1/2 看这里面的C++解法,用了priority_queue来实现的.(其实也是堆,之前我一直用multiset) 而Java用的PriorityQueue来做. 关于multiset…

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…

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…

有时候我们需要在某个元素集合中找到最小值和最大值 .优先级队列抽象数据(Priority Queue ADT)模型是我们能够使用的方法之一,这是一种支持插入和删除最小值(DeleteMin)或者最大值(DeleteMax)的数据结构. 这两个操作和队列中的进队(EnQueue)和出队(DeQueue)操作很相似.区别就在于,在优先级队列中,数据进入的顺序与他们接受处理的顺序可能不同.就像工作日程,一般是按重要程度排序而不是到来顺序. 在优先级队列中,如果最小的元素总是优先级最高(即最小元素先出列…

一.heap heap并不属于STL容器组件,它分为 max heap 和min heap,在缺省情况下,max-heap是优先队列(priority queue)的底层实现机制.而这个实现机制中的max-heap实际上 是以一个vector表现的完全二叉树(complete binary tree).STL在<algorithm.h>中实现了对 存储在vector/deque 中的元素进行堆操作的函数,包括make_heap, pop_heap, push_heap, sort_heap,对…

优先队列 集合性质的数据类型离不开插入删除这两操作,主要区别就在于删除的时候删哪个,像栈删最晚插入的,队列删最早插入的,随机队列就随便删,而优先队列删除当前集合里最大(或最小)的元素.优先队列有很多应用,举几个见过的像:数据压缩的哈夫曼编码.图搜索中的 Dijkstra 算法和 Prim 算法.人工智能里的 A* 算法等,优先队列是这些算法的重要组成部分. API and elementary implementations 先来个简单的 API,应用例子是从 N 个输入里找到前 M 个大的元素…