優先佇列學習總結

佇列：

現實中我們最常見的是，去醫院**，去銀行取錢，一般都需要排隊，這就是佇列，佇列有乙個最顯著的特徵: 先進先出，一般情況下，大多都是先到先辦理，但是也是有特殊的情況，例如在醫院，萬一來個急診的，一定是急診的優先，或者在銀行，來個vip，有綠色通道。這種特殊的情況下，就是佇列中的特殊的佇列：優先佇列。它的實現方法：給入隊的元素，賦予乙個優先順序，根據優先順序，將其插入佇列中，（不是插入佇列的末尾）

比較器：

根據優先順序插入元素，這個過程一定需要進行比較它們的優先順序，因此我們需要複寫compare比較方法，一般情況下寫乙個匿名類實現comparator介面中compare方法的即可。下面有乙個簡單例子可供參考。

優先佇列：

用的儲存是二叉樹的邏輯，應該叫完全二叉樹，也可以叫做最大堆。

二叉樹顧名思義就像一棵樹，每個節點下最多可以掛兩個節點，如圖：

在優先佇列中儲存的方式就是 queue = ;

若當前節點下標為i 那麼它的子節點左側 = 2*i+1 右側 = 2*i +2。優先佇列顧名思義，就是優先權最大的排在佇列的頭部，而優先權的判斷是根據物件的compare方法比較獲取的，保證根節點的優先順序一定比子節點的優先順序大。所以放入到優先佇列的元素要麼實現了comparable介面，要麼在創造這個優先佇列時，指定乙個比較器。

下面我們來看一下優先佇列的建構函式：

private static final int default_initial_capacity = 11;
private final comparator super e> comparator;
public priorityqueue() 
public priorityqueue(int initialcapacity,
comparator super e> comparator)

1、往佇列中新增乙個物件

public boolean add(e e) 
public boolean offer(e e)

2、擴充套件長度

private void grow(int mincapacity)

3、設定size+1。如果是空的優先佇列，就把新元素新增到佇列頭部。如果不是空，那就根據compareto來判斷新加入的元素的優先級別，那麼我們來看一下siftup方法

private void siftup(int k, e x) 
private void siftupcomparable(int k, e x) 
queue[k] = key;
}private void siftupusingcomparator(int k, e x) 
queue[k] = x;
}

如果在建立佇列的時候，指定了比較工具，那麼就用比較器，比較器內部實現，可以根據自己的定義的比較原則，也可以呼叫加入佇列的元素的compareto方法（如果實現的話),比較方法變化自行定義。

我們主要看一下沒有比較器的排序方法siftupcomparable，如下圖：

假設數字越小，優先級別越高，k的位置是新插入元素將要放置的位置，加入插入的是 25，那麼此元素的優先級別小於它的父節點的優先順序，直接把25放在k的位置。假如放置的是8，優先級別最高，所以 (k-1)>>>1 獲取父節點，與父節點比較，發現優先順序大於父節點，把父節點的值放入k, 把k的位置設定成父節點的下標值，遞迴查詢父節點，定位出k的位置，把新元素放入此位置。此種二叉樹演算法大大降低了演算法複雜度。

4、取走佇列頭部元素

public e poll() 
private void siftdown(int k, e x) 
private void siftdowncomparable(int k, e x) 
queue[k] = key;
}private void siftdownusingcomparator(int k, e x) 
queue[k] = x;
}

如果佇列之有乙個元素，就彈出這個元素，設定--size的位置為null。如果不是乙個元素，彈出第乙個元素，獲取陣列最後的乙個元素，開始呼叫siftdown(0, x);我們先來看一下**：

這樣到poll掉佇列頭部元素後，佇列長度減一，所以最後的那個元素32的位置需要設定成null，這樣一來，需要填補佇列的頭，由於子節點一定小於等於父節點的優先順序，獲取父節點的子節點

int child = (k << 1) + 1; // 獲取左子節點的下標

object c = queue[child]; // 獲取左子節點

int right = child + 1; // 獲取右子節點的下標

但右子節點不一定存在所以下面做了乙個右節點不會為null的判斷，不為null的情況下，獲取兩個節點中優先順序高的乙個

if (right < size &&((comparable super e>) c).compareto((e) queue[right]) > 0)

public class main

};queuepq = new priorityqueue<>(cmp);

int n = in.nextint();

a = new node [n];

for (int i = 0; i < n; i++)

while (!pq.isempty())

}}

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