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队列优先级

优先级队列比队列更专业的数据结构。像普通队列,优先级队列中有相同的方法,但在使用上是有比较大的区别的。在优先级队列数据项都受到键值排序,以便与最低键的值,数据项在前方,键的最高值的数据项在后方,反之亦然。因此,我们根据它的键值分配的优先项。数值越低,优先级越高。以下是优先级队列的主要方法。

基本操作

  • 插入/入队 − 增加数据项到队列的后部。
  • 删除/出队 − 从队列的前面删除一个数据项。

优先级队列表示

Queue

我们将在本文中使用数组来实现队列。还有一些通过队列支持更多的操作如下。

  • Peek − 获得在队列前面的元素。
  • isFull − 检查队列是否已满。
  • isEmpty − 检查队列是否为空。

插入/入队操作

每当一个元素被插入队列时,优先级队列根据其顺序插入对应的数据项。在这里,我们假设高值的数据具有低优先级。

Insert Operation

void insert(int data){
   int i = 0;

   if(!isFull()){
      // if queue is empty, insert the data 
		
      if(itemCount == 0){
         intArray[itemCount++] = data;        
      }else{
         // start from the right end of the queue 
         for(i = itemCount - 1; i >= 0; i-- ){
            // if data is larger, shift existing item to right end 
            if(data > intArray[i]){
               intArray[i+1] = intArray[i];
            }else{
               break;
            }            
         }   
         // insert the data 
         intArray[i+1] = data;
         itemCount++;
      }
   }
}

删除/解列操作

每当一个元素是从队列中删除,队列使用项目计数得到元素。一旦元素被移除,项目计数减一。

Queue Remove Operation

int removeData(){
   return intArray[--itemCount]; 
}

演示程序

PriorityQueueDemo.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX 6

int intArray[MAX];
int itemCount = 0;

int peek(){
   return intArray[itemCount - 1];
}

bool isEmpty(){
   return itemCount == 0;
}

bool isFull(){
   return itemCount == MAX;
}

int size(){
   return itemCount;
}  

void insert(int data){
   int i = 0;

   if(!isFull()){
      // if queue is empty, insert the data 
      if(itemCount == 0){
         intArray[itemCount++] = data;        
      }else{
         // start from the right end of the queue 
			
         for(i = itemCount - 1; i >= 0; i-- ){
            // if data is larger, shift existing item to right end 
            if(data > intArray[i]){
               intArray[i+1] = intArray[i];
            }else{
               break;
            }            
         }  
			
         // insert the data 
         intArray[i+1] = data;
         itemCount++;
      }
   }
}

int removeData(){
   return intArray[--itemCount]; 
}

int main() {
   /* insert 5 items */
   insert(3);
   insert(5);
   insert(9);
   insert(1);
   insert(12);

   // ------------------
   // index : 0  1 2 3 4 
   // ------------------
   // queue : 12 9 5 3 1 
   insert(15);

   // ---------------------
   // index : 0  1 2 3 4  5 
   // ---------------------
   // queue : 15 12 9 5 3 1
	
   if(isFull()){
      printf("Queue is full!\n");   
   }

   // remove one item 
   int num = removeData();
   printf("Element removed: %d\n",num);
	
   // ---------------------
   // index : 0  1  2 3 4 
   // ---------------------
   // queue : 15 12 9 5 3  

   // insert more items
   insert(16);

   // ----------------------
   // index :  0  1 2 3 4  5
   // ----------------------
   // queue : 16 15 12 9 5 3

   // As queue is full, elements will not be inserted. 
   insert(17);
   insert(18);

   // ----------------------
   // index : 0   1  2 3 4 5
   // ----------------------
   // queue : 16 15 12 9 5 3
   printf("Element at front: %d\n",peek());

   printf("----------------------\n");
   printf("index : 5 4 3 2  1  0\n");
   printf("----------------------\n");
   printf("Queue:  ");
	
   while(!isEmpty()){
      int n = removeData();           
      printf("%d ",n);
   }   
}

如果我们编译并运行上述程序,那么这将产生以下结果 –

Queue is full!
Element removed: 1
Element at front: 3
----------------------
index : 5 4 3 2 1 0
----------------------
Queue: 3 5 9 12 15 16

 

 


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