演算法導論學習筆記——最大優先順序隊列

/** * 最大優先順序隊列，例如：在一台分時電腦上進行作業高度。這種隊列對要執行的各作業及它們之間的相對優先關係加以記錄 * 當一個作業做完或被中斷時，用extractMax操作從所有等待的作業中，選擇出具有最高優先順序的作業；一個新作業則可以調用insert排入佇列 */public class PriorQueue {    int heapSize = 0;    /**     * 返回arr中最大關鍵字的元素，並在堆中刪除，然後重新調整成最大堆     * @param arr     */    int extractMax(int arr[]){        if(heapSize<1)            System.out.println("");        int max = arr[0];        arr[0] = arr[heapSize-1];        heapSize--;        //調用堆排序(HeapSort)中的方法把堆重新調整為最大堆        maxHeap(arr,1,heapSize);        return max;    }    /**     * 將堆中i位置的關鍵字增加到key，這裡的key不能小於i位置原來的關鍵字大小     * @param arr     * @param i     * @param key     */    void increaseKey(int arr[],int i,int key){        if(key<arr[i-1])            System.out.println("");        arr[i-1] = key;        while(i>1&&arr[i/2-1]<arr[i-1]){            int temp = arr[i/2-1];            arr[i/2-1] = arr[i-1];            arr[i-1] = temp;            i = i/2;        }    }    /**     * 向堆中插入一個新的元素key     * @param arr     * @param key     */    void insert(int arr[],int key){        this.heapSize++;        arr[heapSize-1] = Integer.MIN_VALUE;        this.increaseKey(arr, heapSize, key);    }    //把堆重新調整為最大堆    void maxHeap(int arr[],int i,int heapsize){        int largest = i;        int p = 2*i;        int q = 2*i + 1;        //由於i和heapsize都是指的元素在堆中的位置而非在數組中的位置，所以涉及到數組操作時都要減1        if(p<=heapsize&&arr[p-1]>arr[largest-1])            largest = p;        if(q<=heapsize&&arr[q-1]>arr[largest-1])            largest = q;        if(largest!=i){            int temp = arr[i-1];            arr[i-1]=arr[largest-1];            arr[largest-1]=temp;            //儘管i的左右孩子已經是最大堆，但是當前面的調整發生以後，其左右孩子就有可能不再是最大堆了，所以要重新調整成最大堆            maxHeap(arr,largest,heapsize);        }    }    //測試.....    public static void main(String[] args) {        int arr[]=new int[20];        PriorQueue prior = new PriorQueue();        for(int i =1;i<16;i++ )            prior.insert(arr, i);        for(int j =0;j<prior.heapSize;j++)            System.out.println(arr[j]);        for(int j = 1;j<6;j++)            System.out.println(prior.extractMax(arr));        prior.increaseKey(arr, 2, 20);        System.out.println(prior.extractMax(arr));    }}