8.基于二叉堆的优先队列算法

其实根据已经看到的伪代码来说，感觉它的计算方式还是很简单的，主要还是基于原有二叉堆的实现算法上进行一定程度的改造，一个是入队算法，就是指添加一个元素到原有数组之中，该数组本来已经实现了二叉堆，一开始先将添加的元素放置在数组最尾部，也就是二叉堆的最后一个三角节点处，开始进行上级父节点的比较，不断的比较最终确定其位置。另一个是出队算法，这个就比较简单了，跟前面的堆排序其实差不多，就是每次提取出整个二叉堆的根（可能是最大值或者是最小值）。

算法伪代码：

ENQUEUE(Q,e) //入队

1. if heap-size[Q] > length[Q]

2. then error" 堆上溢"

3. i<-heap-size[Q]<-heap-size[Q]+1

4. A[heap-size[Q]]<-e

5. while i>1 and A[PARENT(i)]<A[i]

6. do exchange A[i] <->A[PARENT(I)]

7. i <- PARENT(I)

DEQUEUE(Q)

1. if heap-size[Q] <1

2. then error "堆上溢"

3. max<-Q[l] //这里Q[l]是指原二叉堆的根（可能是最大值或是最小值）

4. Q[l] <-Q[heap-size[Q]]

5. heap-size[Q] <-heap-size[Q]-1

6. MAX-HEAPIFY(Q,1)

7. return max

C++：

main.cpp

#include <iostream>
#include<algorithm>
#include<iterator>
#include<functional>
#include<vector>
#include<queue>
using namespace std;
int main(){
   int a[]={5,1,9,4,6,2,0,3,8,7},i;
   string b[]={"ChongQing","ShangHai","AoMen","TianJin","BeiJing","XiangGang"};
   double c[]={8.5,6.3,1.7,9.2,0.5,2.3,4.1,7.4,5.9,3.7};
   priority_queue<int,vector<int>,less<int>> p;//这部分就是定义了一个能实现二叉堆优先出入队的变量p，大值提取到父节点
   for(i=0;i<10;i++)
       p.push(a[i]);//这部分就是入队，每次入队都会进行一次堆实现
   while(!p.empty()){ //只要变量p不为空，循环就会一直进行下去
   cout<<p.top()<<" "; //将该堆的根输出
   p.pop(); //将除去堆根之后的数据再推入变量p中进行堆实现
   }
   cout<<endl;
   priority_queue<double,vector<double>,greater<double>> p1;//这部分就是定义了一个能实现二叉堆优先出入队的变量p，小值提取到父节点(这里调用的是STL中的优先出入队)
   for(i=0;i<10;i++)
       p1.push(c[i]);
   while(!p1.empty()){
   cout<<p1.top()<<" ";
   p1.pop();
   }
   cout<<endl;
}

JAVA:

Test.java

package test;

import java.util.*;

public class Test{
   public static void main(String[] args){
   Integer a[]={5,1,9,4,6,2,0,3,8,7},i;
   PriorityQueue q=new PriorityQueue (10,new Less());//这里利用了java中Collection Framework中的模板，其中less表示提取最大值到父节点
   PriorityQueue q1=new PriorityQueue();//默认的话就是将最小值提取到父节点
   for(i=0;i<10;i++) {
       q.add(a[i]);//进行入队
       q1.add(a[i]);
   }
   while(!q.isEmpty())//只要数组不为空
       System.out.print(q.poll()+" ");//进行出队
   System.out.println();
   while(!q1.isEmpty())
       System.out.print(q1.poll()+" ");
   System.out.println();
   }
}