优先级队列及用java数组实现

优先级队列

所谓优先级队列，其实就是队列的数据项是按顺序存储的，和普通队列很类似，也有一个队首一个队尾，并且也是从队首删除数据。只不过插入的时候不一定是插入到队尾（因为要维持队列的有序性）。

优先级队列一般有数组和堆两种数据结构实现方式，下面介绍的是数组形式以插入排序算法实现的优先级队列。

优先级队列的效率

优先级队列可以用数组实现也可以用堆来实现。一般来说，用堆实现的效率更高。

用数组实现的插入操作需要O(N)的时间，删除需要O(1)的时间。

java实现（升序）

public class PriorityQueue {
	public static void main(String[] args) {
		PrioQueue pq = new PrioQueue(4);
		pq.push(2);
		pq.push(1);
		pq.push(5);
		pq.push(3);
		pq.push(4);
		pq.pop();
		pq.pop();
		pq.push(1);
		pq.pop();
		pq.push(6);
		pq.pop();
		pq.pop();
	}
}
 
class PrioQueue{
	private int size,countElem=0;
	private int[] arr;
	public PrioQueue(int size){
		this.size = size;
		this.arr = new int[size];
	}
	public void push(int num){
		if(!isFull()){
			//相当于插入排序的步骤（降序）
			if(countElem!=0){
				int i = countElem - 1;
				for(;i>=0;){
					if(num>=arr[i]){
						arr[i+1]=arr[i];
						i--;
					}else {
						break;
					}
				}
				arr[i+1] = num;
				countElem++;
				System.out.println("插入元素："+num);
			}else{
				arr[0] = num;
				countElem=1;
				System.out.println("当前队列为空，插入第一个元素："+num);
			}
			getQueue();
		}
	}
	public void pop(){
		int front = countElem-1;
		if(!isEmpty()){
			System.out.println("删除队首元素："+arr[front--]);
			countElem--;
			getQueue();
		}
	}
	public void getQueue(){
		for(int i=0;i<countElem;i++){
			System.out.print(arr[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}
	
	public boolean isEmpty(){
		if(countElem==0){
			System.out.println("队列为空！！！");
			return true;
		}else{
			return false;
		}
	}
	
	public boolean isFull(){
		if(countElem==size){
			System.out.println("队列已满！！！");
			getQueue();
			return true;
		}else{
			return false;
		}
	}
}

运行结果：

 

官方实现：

public class PriorityQ {
	public static void main(String[] args) {
		PriorityQTool p = new PriorityQTool(5);
		p.insert(30);
		p.insert(50);
		p.insert(10);
		p.insert(40);
		p.insert(20);
		while(!p.isEmpty()){
			long item = p.remove();
			System.out.print(item+" ");
		}
		System.out.println("");
	}
}
class PriorityQTool{
	private int maxSize;
	private long[] queArray;
	private int nItems;
	public PriorityQTool(int s){
		maxSize = s;
		queArray = new long[maxSize];
		nItems = 0;
	}
	public void insert(long item){
		int j;
		if(nItems==0){
			queArray[nItems++] = item;
		}else{
			for(j=nItems-1;j>=0;j--){
				if(item>queArray[j]){
					queArray[j+1] = queArray[j];
				}else {
					break;
				}
			}
			queArray[j+1] = item;
			nItems++;
		}
	}
	public long remove(){
		return queArray[--nItems];
	}
	public long peekMin(){
		return queArray[nItems-1];
	}
	public boolean isEmpty(){
		return (nItems==0);
	}
	public boolean isFull(){
		return (nItems==maxSize);
	}
}

运行结果：