优先队列的实现(建堆)

来源：互联网发布：淘宝 css 显示代码编辑：程序博客网时间：2024/06/06 00:18

参考书目《数据结构与算法分析(C语言描述)》

二叉堆是一颗完全二叉树，有最小堆和最大堆。优先队列同样具有堆序性，而它是用连续内存实现的(数组和动态申请内存)，注意首元素的起始位置不同，会导致建堆存在一些差别。同时它也和队列的入队，出队例程相似，但是它对于出队的元素设定一些要求。在进程先后执行当中有用到。

//接口函数结构定义

#ifndef _PRIOQUE_H#define _PRIOQUE_Hstruct HeapStruct{int Capacity;int Size;char *Elements;};typedef struct HeapStruct *PriorityQueue;PriorityQueue InitPQ(int MaxElements);void Destroy(PriorityQueue H);void MakeEmpty(PriorityQueue H);void Insert(char ch,PriorityQueue H);char DeleteMin(PriorityQueue H);char FindMin(PriorityQueue H);int IsEmpty(PriorityQueue H);int IsFull(PriorityQueue H);void Print(PriorityQueue H);#endif

//接口函数定义

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "prioque.h"#define MinPQSize 2#define MinData '\0'PriorityQueue InitPQ(int MaxElements){PriorityQueue H;if(MaxElements<MinPQSize){  printf("Priority queue is too small!!");return NULL;}H=(PriorityQueue)malloc(sizeof(struct HeapStruct));if(H==NULL)printf("Out of space!");H->Elements=(char *)malloc((MaxElements+1)*sizeof(char));if(H->Elements==NULL)printf("Still no space!");H->Capacity=MaxElements;H->Size=0;H->Elements[0]=MinData;return H;}void Insert(char ch,PriorityQueue H){int i;if(IsFull(H)){printf("Priority queue is full!");return;}for(i=++H->Size;H->Elements[i/2]>ch;i/=2) //将元素插入到合适位置H->Elements[i]=H->Elements[i/2];H->Elements[i]=ch;}char DeleteMin(PriorityQueue H){int i,Child;char MinElement,LastElement;if(IsEmpty(H)){printf("Priority queue is empty!");return H->Elements[0];}MinElement=H->Elements[1];LastElement=H->Elements[H->Size--];for(i=1;i*2<=H->Size;i=Child)//将新元素下滤再次得到堆{Child=i*2;if(Child!=H->Size&&H->Elements[Child]>H->Elements[Child+1]) Child++;if(LastElement>H->Elements[Child])H->Elements[i]=H->Elements[Child];elsebreak;}H->Elements[i]=LastElement;return MinElement;}int IsEmpty(PriorityQueue H){if(H->Size==0)return 1;elsereturn 0;}int IsFull(PriorityQueue H){if(H->Size==H->Capacity)return 1;elsereturn 0;}void Destroy(PriorityQueue H){free(H->Elements);free(H);}void Print(PriorityQueue H){int i;for(i=1;i<=H->Size;i++){printf("%3c",H->Elements[i]);if(i%5==0)printf("\n");}}

//main函数入口

#include <stdio.h>#include "prioque.h"int main(int argc, char **argv){int i;char letter;PriorityQueue PQ;PQ=InitPQ(18);char buf[18]={'A','B','C','K','L','S','G','X','Z','G','H','E','F','J','D','N','P','O'};for(i=0;i<18;i++) //通过多次插入来建立堆{Insert(buf[i],PQ);}Print(PQ);letter=DeleteMin(PQ);printf("\nDelete letter is %c!\n",letter);Print(PQ);printf("\nNext is %c!\n",DeleteMin(PQ));Print(PQ);Destroy(PQ);return 0;}

测试结果

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