初學演算法-基於最小堆的優先順序隊列C++實現

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  筆者近日實現了最小堆類及其派生的優先順序隊列，特將代碼奉上，不足之處還請指出！

  在實現優先順序隊列時，筆者表示萌萌噠沒有用過template寫衍生類別，結果寫完了出現error: *** was not decleared in this scope。。後來各種補上this->才完事，在CSDN（筆者的文章地址? http://bbs.csdn.net/topics/391806995）上提問後才知道是模板參數依賴，筆者表示漲姿勢了。。

/** * The Minimum Heap Class and Heap Sort in C++ * Thanks to Introduction to Algorithms (CLRS) Chapter 6 * Thanks to Tsinghua MOOC of "Data Structure and Algorithms" * Author: Zheng Chen / Arclabs001  * Email : [email protected] * Copyright 2015 Xi‘an University of Posts & Telecommunications. All rights reserved. */#include <iostream>#include <vector>#include <cstdlib>#include <ctime>#define INF 0xFFFFFFFusing namespace std;template<class T>class Min_Heap{private:    vector<T> A;    int _size;   //The size of heap    int parent(int i) { return (i-1)/2; }  //Get the index of ith parent    int left(int i)   { return 2*i+1; }    //Get the index of ith left child    int right(int i)  { return 2*i+2; }    //Get the index of ith right childpublic:    //Here are three different constructor    Min_Heap() {A.clear(); A.reserve(100); _size=0;}    Min_Heap(vector<T> _array)    {        _size = 0;        A.clear(); A.reserve(_array.size()*2);        for(int i=0; i<_array.size(); i++)        {            A.insert(A.end(), _array[i]);            _size++;        }        for(int i=(_size-1)/2; i>=0; i--)        {            Min_Heapify(i);        }    }    Min_Heap(T* _array, int array_size)    {        _size = 0;        A.clear(); A.reserve(array_size*2);        for(int i=0; i<_size; i++)        {            A.insert(A.end(), _array[i]);            _size++;        }        for(int i=(_size-1)/2; i>=0; i--)        {            Min_Heapify(i);        }    }    void Min_Heapify(int i)    {        int smallest;        int l = left(i);        int r = right(i);        if(l<_size && A[l]<A[i]) smallest = l;        else smallest = i;        if(r<_size && A[r]<A[smallest]) smallest = r;        if(smallest != i)        {            swap(A[i],A[smallest]);            Min_Heapify(smallest);        }    }    //The Heap Sort function    //Final status : The array A‘s element in desending order.    void sort()    {        for(int i=_size-1; i>0; i--)        {            swap(A[0],A[i]);            --_size;            Min_Heapify(0);        }    }    T& pop()    {        --_size;        T *tmp = new T;        *tmp = A[0];        swap(A[0],A[_size]);        Min_Heapify(0);        return *tmp;    }    void push(const T &key)    {        A.insert(A.end(),INF);        _size++;        int i = _size-1;        while(i>0 && key < A[parent(i)])        {            A[i] = A[parent(i)];            i = parent(i);        }        A[i] = key;    }    void _delete(int i)  //delete the ith element    {        swap(A[i],A[_size-1]);        --_size;        A.erase(A.begin()+_size);        Min_Heapify(i);    }    bool decrease_key(int i, const T &key)    {        if(key > A[i])        {            return false;        }        while(i>0 && key < A[parent(i)])        {            A[i] = A[parent(i)];            i = parent(i);        }        A[i] = key;        return true;    }    void showHeap()    {        for(int i=0; i<_size; i++)        {            cout<<A[i]<<" ";        }        cout<<endl;    }    void showAll()    {        for(int i=0; i<A.size(); i++)        {            cout<<A[i]<<" ";        }        cout<<endl;    }};int main(){    vector<int> A;    A.clear();    A.reserve(20);    srand((unsigned int)time(0));    for(int i=0; i<10; i++)        A.insert(A.end(),rand()%1000);    Min_Heap<int> heap(A);    heap.showHeap();    heap.decrease_key(5,0);    heap.showHeap();    heap.sort();    heap.showAll();    heap._delete(3);    heap.showAll();    return 0;}

這個是優先順序隊列：

/** * The Priority Queue Class in C++ * Thanks to Introduction to Algorithms (CLRS) Chapter 6 * Author: Zheng Chen / Arclabs001 * Email : [email protected] * Copyright 2015 Xi‘an University of Posts & Telecommunications. All rights reserved. */#include "myheap.h"#define INF 0xFFFFFFFusing namespace std;template <class T>class Priority_Queue: public Min_Heap<T>{public:    Priority_Queue(): Min_Heap<T>() {}    Priority_Queue(vector<T> _array):Min_Heap<T>(_array) {}    Priority_Queue(T *_array, int array_size): Min_Heap<T>(_array, array_size) {}    T& minimum() {return this->A[0];}    T& pop()    {        --this->_size;        T *tmp = new T;        *tmp = this->A[0];        swap(this->A[0],this->A[this->_size]);        this->Min_Heapify(0);        return *tmp;    }    bool decrease_key(int i, const T &key)    {        if(key > this->A[i])        {            return false;        }        this->A[i] = key;        while(i>0 && this->A[i]<this->A[this->parent(i)])        {            swap(this->A[i],this->A[this->parent(i)]);            i = this->parent(i);        }        return true;    }    void push(const T &key)    {        this->A.insert(this->A.end(),INF);        this->_size++;        int i = this->_size-1;        while(i>0 && key < this->A[this->parent(i)])        {            this->A[i] = this->A[this->parent(i)];            i = this->parent(i);        }        this->A[i] = key;    }};int main(){    vector<int> A;    A.clear();    A.reserve(20);    srand((unsigned int)time(0));    for(int i=0; i<10; i++)        A.insert(A.end(),rand()%1000);    Priority_Queue<int> pq(A);    pq.show();    pq.push(rand()%1000);    pq.show();    pq.pop();    pq.show();    pq.decrease_key(5,0);    pq.show();    return 0;}

初學演算法-基於最小堆的優先順序隊列C++實現