优先队列有什么用?
能够求一些数据里的最大几个值,能够设定事件程序。
为什么不间接排序后再从头拿?
假如数据量很大时,比方1亿个选10个最大的,你排好序内存可能装不下。优先队列只有10个空间,间接往队列尾巴插入就行。
根底
优先队列的根底是把数据结构齐全二叉树构造,用数组实现。
树的个性
- 父节点比任何一个子节点大。
- 父节点的地位是k,子节点别离是2k和2k+1
优先队列应用时,每次都从根节点拿数据,而后从新调整树结构。
插入与删除
插入时,数据插入到尾部,而后用【上浮】操作使其到适合地位,达成有序。
public void insert(Key v){ pq[++N] = v; swim(N);}
删除时,移除删除节点,同时把尾部的节点换到删除地位,而后用【下沉】操作使其到适合地位,达成有序。
/** * 删除。该数组0地位不存数据,从1开始存。 * @return*/public Key deleteMax(){ Key key = pq[1]; exchange(1, N--); pq[N+1] = null; sink(1); return key;}
上浮
对应插入操作。新插入的数据放在开端,它必然突破了本来树的有序性。这时须要将插入的节点和父节点比拟。
如果该节点比父节点大,则替换他们地位。达成【父节点比子节点大】这个个性。而后再一直与上一级的父节点比拟,直到满足个性。
//由个性2得:当子节点是k时,父节点地位是k/2private void swim(int k){ while (k > 1 && less(k/2, k)){ exchange(k, k/2); k = k/2; }}
下沉
对应删除操作。原先删除的地位被最尾部的节点取代,这也突破了树的有序性。这时该节点要和和子节点比拟,首先得有子节点,其次要选大的那个子节点(这样选出来的节点能力胜任父节点),说白了就是该节点,与两个子节点之间选个最大的当父节点。选到适合的子节点作为父节点后,再往一直下一级比拟,直到没有子节点或者有序。
private void sink(int k){ //这个条件是保障有叶子节点 while (2 * k < N){ //左子节点的坐标 int j = 2 * k; //这一段是比拟左右叶子节点哪个大,要选大的那个 if(j < N && less(j, j+1)){ j++; } //如果k > j,阐明排序失常,间接退出,k < j时替换它们的地位,持续向下比拟 if(!less(k, j)){ break; } exchange(k, j); k = j; } }
Java里有对应的实现
线程平安:PriorityBlockingQueue
线程不平安:PriorityQueue