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package org.loda.structure;/*** * @ClassName: MaxQ* @Description: 優先隊列* * 順序：大-->小* * 為了方便演示，目前只能存儲int類型的整數，不過想要擴展也非常容易，加入比較器即可* * 為了純粹的展現優先隊列的操作，暫時不考慮添加元素超過數組長度導致數組擴容的情況，目前假設數組長度是足夠的* * @author minjun* @date 2015年5月13日 下午5:46:46* */ public class MaxQ {private int[] array;private int heapSize;public MaxQ() {this(10);}public MaxQ(int size) {array = new int[size];}/*** * @Title: offer* @Description: 添加* @param @param key 設定文件* @return void 返回類型* @throws*/public void offer(int key) {// 將堆空間+1heapSize++;if(heapSize>array.length)throw new RuntimeException("超過了隊列長度");// 為要添加的位置先占個坑array[heapSize - 1] = Integer.MIN_VALUE;//更新占位符所在的位置的值insertKey(heapSize - 1, key);}private void insertKey(int i, int key) {if(key<=array[i])throw new RuntimeException("key必須要比i位置的值大");array[i]=key;//如果新添加進來的元素比父親更大，那么互換位置while(i>0&&array[i]>array[parent(i)]){exchange(i, parent(i));i=parent(i);}}/*** * @Title: poll* @Description: 取出* @param @return 設定文件* @return int 返回類型* @throws*/public int poll() {if (heapSize == 0)throw new RuntimeException("沒有元素了");// 獲取最大值，保存，并等待返回int max = array[0];// 將最后一個移動到開頭，并重置最后一位的值array[0] = array[heapSize - 1];array[heapSize - 1] = 0;// 將堆空間-1heapSize--;// 重新調整堆結構maxHeapify(0);return max;}/*** * @Title: size* @Description: 返回堆空間大小* @param @return 設定文件* @return int 返回類型* @throws*/public int size() {return heapSize;}/*** * @Title: isEmpty * @Description: 堆空間是否為空 * @param @return 設定文件 * @return boolean 返回類型 * @throws*/public boolean isEmpty(){return size()==0;}private void maxHeapify(int i) {// 獲取堆中該元素的左孩子位置和右孩子位置int l = left(i);int r = right(i);// 初始化最大元素的就是i位置的元素int largest = i;// 如果堆的左右孩子存在，并且有比他更大的，那么找出最大的那個if (l <= heapSize - 1 && array[l] >= array[i]) {largest = l;}if (r <= heapSize - 1 && array[r] >= array[largest]) {largest = r;}if (largest != i) {// 如果i不是最大值，那么將i和最大值換位exchange(i, largest);// 換位后，新的i索引處此時不見得可以滿足堆性質，需要不斷遞歸做驗證maxHeapify(largest);}}/***由于數組索引是從0開始計算，那么左右元素的位置應該處于i*2+1和i*2+2的位置*而父元素所在的位置應該是(i-1)/2*/private int right(int i) {return i * 2 + 2;}private int left(int i) {return i * 2 + 1;}public int parent(int i){return (i-1)/2;}private void exchange(int i, int j) {int temp = array[i];array[i] = array[j];array[j] = temp;}public static void main(String[] args) {MaxQ q=new MaxQ();for(int i=0;i<10;i++){q.offer(Math.round((float)Math.random()*100));}while(!q.isEmpty()){System.out.print(q.poll()+"\t");}}}

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總結

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