PriorityQueue 小根堆和大根堆的讨论

本文介绍了堆的概念,包括小根堆和大根堆,并详细解释了如何利用Java中的PriorityQueue类实现这两种堆结构。通过自定义比较器的方式,展示了创建大根堆的具体步骤。

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堆是一种经过排序的完全二叉树,其中任一非终端节点的数据值均不大于(或不小于)其左孩子和右孩子节点的值。

根结点(亦称为堆顶)的关键字是堆里所有结点关键字中最小者的堆称为小根堆。 

根结点(亦称为堆顶)的关键字是堆里所有结点关键字中最大者,称为大根堆。


借助类PriorityQueue 可以实现小根堆和大根堆。

对于PriorityQueue ,观察帮助文档,可以发现,这是jdk1.5以后引入的,

对它的说明如下:An unbounded priority  queue based on a priority heap,The elements of the priority queue are ordered according to their natural ordering, or by a Comparator provided at queue construction time, depending on which constructor is used.

                               The head of this queue is the least element with respect to the specified ordering.

由此可知,它容量没有界限,且默认排序是自然排序,队头元素是最小元素,故我们可以拿来作为小根堆使用。

(要注意:默认的PriorityQueue并非保证了整个队列都是有序的,只是保证了队头是最小的)

对于大根堆,就要借助于comparator比较器,来实现大根堆。(使用默认的初始容量:11)

[java]  view plain  copy
  1. PriorityQueue <Integer> maxHeap = new PriorityQueue<Integer>(11new Comparator<Integer>() {  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public int compare(Integer o1, Integer o2) {  
  5.         // TODO Auto-generated method stub  
  6.         return o2.compareTo(o1);  
  7.     }  
  8.       
  9. });  

这样就实现了,大根堆的功能。
<think>好的,我现在要回答用户关于默认是小根堆还是大根堆的问题。首先,我需要确认用户提问的上下文,因为不同的编程语言或库可能有不同的实现方式。用户可能是在学习数据结构或者正在使用某种编程语言中的结构,遇到了疑问。 首先,我应该明确的基本概念。是一种特殊的完全二叉树,通常分为小根堆大根堆小根堆的父节点值小于或等于子节点,而大根堆相反。但默认情况下,具体实现可能不同。 接下来,我需要考虑常见的编程语言或库中的默认情况。比如在Python中,`heapq`模块提供的是小根堆,因为它的函数如`heappush``heappop`总是维护最小的元素在顶。而在Java中,`PriorityQueue`默认是小根堆,不过可以通过比较器改为大根堆。C++的STL中的`priority_queue`默认是大根堆,使用`less`比较器。JavaScript的一些库可能有不同的实现,但需要具体分析。 然后,我需要组织这些信息,用简单明了的语言告诉用户,默认情况取决于具体的实现,并举几个常见例子。同时提醒用户查阅相关文档,因为不同环境可能有差异。 另外,要确保回答结构清晰,分点说明,可能先给出一般情况,再举具体例子,最后总结。同时要符合用户提供的格式要求,比如使用中文,数学表达式用$...$等。不过这个问题可能不涉及数学公式,但如果有涉及的话要正确使用格式。 最后,检查是否有错误,比如是否混淆了不同语言的默认设置,确保每个例子准确无误。例如确认Python的heapq确实是小根堆,C++的priority_queue默认是大根堆。这样用户能得到准确的信息,解决疑问。</think>的默认类型(小根堆大根堆)取决于具体的编程语言或库的实现。以下是常见情况的总结: --- ### **1. 一般情况** - **的默认类型没有统一标准**,不同语言/库可能有不同设计。 - **小根堆**的根节点是**最小值**,所有父节点 ≤ 子节点。 - **大根堆**的根节点是**最大值**,所有父节点 ≥ 子节点。 --- ### **2. 常见语言/库的默认行为** #### **Python:`heapq`模块** - **默认是小根堆**。 - 函数`heappop()`总是弹出最小元素。 - 若需大根堆,需通过取负数间接实现。 #### **C++:`priority_queue`** - **默认是大根堆**(基于`less<T>`比较器)。 - 若需小根堆,需显式指定`greater<T>`: ```cpp priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> min_heap; ``` #### **Java:`PriorityQueue`** - **默认是小根堆**。 - 若需大根堆,需自定义比较器: ```java PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder()); ``` #### **JavaScript:无内置** - 第三方库实现可能不同,需查阅文档(例如 `datastructures-js` 默认是小根堆)。 --- ### **3. 总结** - **无统一默认规则**,需根据具体语言/库查阅文档。 - 小根堆大根堆可通过调整比较逻辑互相转换。 建议使用时明确指定类型,避免混淆。
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