「每日分享」什么是优先队列

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转自:程序员小灰



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队列的特点是什么?

聪明的小伙伴们都知道,是先进先出(FIFO)

入队列:



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出队列:


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那么,优先队列又是什么样子呢?

优先队列不再遵循先入先出的原则,而是分为两种情况:

最大优先队列,无论入队顺序,当前最大的元素优先出队。

最小优先队列,无论入队顺序,当前最小的元素优先出队。

比如有一个最大优先队列,它的最大元素是8,那么虽然元素8并不是队首元素,但出队的时候仍然让元素8首先出队:


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要满足以上需求,利用线性数据结构并非不能实现,但是时间复杂度较高,最坏时间复杂度O(n),并不是最理想的方式。

至于为什么最坏时间复杂度是O(n),大家可以思考下。


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让我们回顾一下二叉堆的特性:

1.最大堆的堆顶是整个堆中的最大元素

2.最小堆的堆顶是整个堆中的最小元素

因此,我们可以用最大堆来实现最大优先队列,每一次入队操作就是堆的插入操作,每一次出队操作就是删除堆顶节点。

入队操作:

1.插入新节点5


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2.新节点5上浮到合适位置。


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出队操作:

1.把原堆顶节点10“出队”


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2.最后一个节点1替换到堆顶位置


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3.节点1下沉,节点9成为新堆顶


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代码中采用数组来存储二叉堆的元素,因此当元素超过数组范围的时候,需要进行resize来扩大数组长度。


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