数据结构学习（3）：堆化优先队列
using System;namespace DataStructure.HeapPQ
{
/// <summary>
/// Class1 的摘要说明。
/// </summary> class PriorityQueueApplet { /// <summary> /// 应用程序的主入口点。 /// </summary> [STAThread] static void Main(string[] args) { int n=10; ComparisonKey[] A=new ComparisonKey[n];//A为需要进行排序的数组，10个 //将数组A初始化为进行10个整数的排序并对其进行打印 for(int i=0;i<n;i++) { A[i]=new PQItem(squareOf(3*i-13)); Console.Write(A[i]+","); } Console.WriteLine(); // 本排序的整数输出为：169.100.49.16.1.4.25.64.121.196 //利用priorityQueue sorting对数组进行排序 priorityQueueSort(A); //排序之后打印数组A中的值 for(int i=0;i<n;i++) { Console.WriteLine(A[i]+","); } Console.WriteLine(); } public static int squareOf(int x) { return x*x; } public static void priorityQueueSort(ComparisonKey[] A) { int i;//i为一个整数数组的索引变量 int n=A.Length;//N为要排序数组A的长度 PriorityQueue PQ=new PriorityQueue();//PQ初始为空 for(i=0;i<n;i++) PQ.insert(A[i]);//将A的元素插入PQ中 for(i=n-1;i>=0;i--) PQ.remove();//删除PQ的元素并将其插入A中 } } public class ListNode { public ComparisonKey item; public ListNode link; } class PriorityQueue { private int count;//优先队列中的元素数目 private int capacity;//可用数组位置的数量 private int capacityIncrement;//在数组扩展过程中容量的增幅 private ComparisonKey[] itemArray;//存放PQ元素的数组 /*---------------------*/ //定义构造函数 public PriorityQueue() { count=0; capacity=16; capacityIncrement=8; itemArray=new ComparisonKey[capacity]; } public int Size() { return count; } /*insert()方法在链表中插入一个新的元素*/ public void insert(ComparisonKey newItem) { //如果itemArray容量不够 //可以通过capacityIncrement if(count==capacity-1) { capacity+=capacityIncrement; ComparisonKey[] tempArray=new ComparisonKey[capacity]; for(int i=1;i<=count;i++) { tempArray[i]=itemArray[i]; } itemArray=tempArray; } //优先队列数量递增1 并在当前优先对联元素顺序的末端插入newItem count++; int childLoc=count; int parentLoc=childLoc/2; while(parentLoc!=0) { if(newItem.compareTo(itemArray[parentLoc])<=0) { itemArray[childLoc]=newItem;//存储newItem并返回 return; } else { itemArray[childLoc]=itemArray[parentLoc]; childLoc=parentLoc; parentLoc=childLoc/2;//变换位置 } } itemArray[childLoc]=newItem;//将newItem放入最终剩下的位置 } public ComparisonKey remove() { if(count==0)//如果优先队列为空，返回true; { return null; } else//否则，返回根元素重新堆化 { //声明 int currentLoc;//当前查看的位置 int childLoc;//currentLoc的孩子 ComparisonKey itemToPlace;//重新定位的元素值 ComparisonKey itemToReturn;//返回的删除元素值 //初始化 itemToReturn=itemArray[1];//存储稍后返回的根元素 itemToPlace=itemArray[count--];//末端的叶子元素 currentLoc=1;//从根开始的currentLoc childLoc=2*currentLoc;//从根的左孩子开始childLoc while(childLoc<=count)//当仍然存在孩子的时候 { //设childLoc为currentLoc的较大的孩子 if(childLoc<count) {//如果存在右孩子 if(itemArray[childLoc+1].compareTo(itemArray[childLoc])>0) childLoc++; } //如果childLoc的元素大于itemToPlace //那么将这个较大元素移动到currentLoc; //并将currentLoc下移 if(itemArray[childLoc].compareTo(itemToPlace)>0) { itemArray[currentLoc]=itemArray[childLoc]; currentLoc=childLoc; childLoc=2*currentLoc; } else { itemArray[currentLoc]=itemToPlace; return itemToReturn; } } //itemToPlace的最终替换 itemArray[currentLoc]=itemToPlace; //返回最初在根中的元素 return itemToReturn; } } } interface ComparisonKey { // 如果K1和K2均为ComparisonKey，那么K1.compareTo(k2)就会有三个值0,1,-1, // 就是K1==K2,K1>K2,K1<K2顺序是compareTo方法定义的优先级别顺序 int compareTo(ComparisonKey value); //将ComparisonKey转换成可以打印的字符串 string toOurString(); } public class PQItem:ComparisonKey { private int key;//key数据包括给出元素优先级别的整数关键字 public PQItem(int value) { key=value; }
ComparisonKey 成员 }
}