大根堆优先队列

来源:互联网 发布:淘宝美工用的什么软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 02:18
package com.algorithm.sort;import static java.lang.Integer.MIN_VALUE;/** * Created by yamorn on 15-3-23. *//*    使用堆实线的最大优先队列 */public class PriorityQueue {    private int heapSize=-1;    public void maxHeapify(int[] data, int i) {        int l=left(i);        int r=right(i);        int max=i;        if (l <= heapSize && data[l] > data[i]) {            max=l;        }        if (r <= heapSize && data[r] > data[max]) {            max=r;        }        if (max != i) {            swap(data, max, i);            maxHeapify(data, max);        }    }    /*        返回最大关键字的元素     */    public int getMaximum(int[] data) {        return data[0];    }    /*        去掉并返回堆中具有最大关键字的元素     */    public int extractHeapMax(int[] data) {        assert data.length>1;        //取出具有最大关键字的节点,保存到临时变量max中        int max = data[0];        //将堆中具有最小关键字的元素放置到1的位置        data[0]=data[heapSize];        //将堆的大小减一        heapSize--;        //重新堆化,满足大根堆的要求        maxHeapify(data, 0);        return max;    }    /*        将i节点的关键字增大到key        做法:        将插入的元素不断的与其父节点比较(大根堆的性质),如果比父节点的关键字大,则交换     */    public void increaseKey(int[] data,int i,int key) {        if (key < data[i]) {            System.err.println("new key is smaller than current key.");        }        data[i]=key;        while (i>=0 && data[parent(i)] < data[i]) {            swap(data, i, parent(i));            i = parent(i);        }    }    /*        将key按照优先级插入到堆中        做法:        首先增加一个关键字为negative infinity的叶子节点来扩展最大堆,调用        increaseKey 为新节点设置对应的关键字,同时保持最大堆的性质     */    public void maxHeapInsert(int[] data,int key){        heapSize++;        data[heapSize]= MIN_VALUE;        increaseKey(data, heapSize, key);    }    public int parent(int i){        return i/2;    }    public int left(int i){        return 2*i;    }    public int right(int i){        return 2*i+1;    }    public void swap(int[] data,int i,int j){        int temp = data[i];        data[i] = data[j];        data[j] = temp;    }    public static void main(String[] args) {//        int[] data={15,13,9,5,12,8,7,4,0,6,2};        int data[] = new int[100];        PriorityQueue queue = new PriorityQueue();        queue.maxHeapInsert(data, 15);        queue.maxHeapInsert(data, 13);        queue.maxHeapInsert(data, 9);        queue.maxHeapInsert(data, 5);        System.out.println(queue.getMaximum(data));//        queue.increaseKey(data, 1, 18);//        System.out.println(queue.getMaximum(data));        System.out.println(queue.extractHeapMax(data));        System.out.println(queue.getMaximum(data));    }}

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