29、优先队列、堆和图的深入解析

优先队列、堆和图的深入解析

1. 优先队列概述

优先队列是一种抽象数据类型，其访问协议独特，仅能访问最高优先级的元素。“最高优先级”的定义因应用场景而异。

• 应用场景举例
  • 公司秘书工作安排 ：小公司中，秘书处理工作的顺序依据员工在公司的重要程度，总裁的工作优先于副总裁，营销总监的工作优先于普通程序员。
  • 电话应答系统 ：按照来电的先后顺序应答，等待时间最长的电话优先级最高，此时先进先出（FIFO）队列可视为一种优先队列。
  • 共享打印机 ：配置为优先打印队列中最小的任务，这样打印少量页面的用户无需等待大任务完成。

2. 优先队列的逻辑层面

优先队列抽象数据类型（ADT）定义的操作包括入队、出队，以及检查队列是否为空或已满。这些操作与第4章讨论的FIFO队列操作类似，但优先队列不遵循“先进先出”原则，总是返回当前入队元素中优先级最高的元素。

以下是Java接口 PriQueueInterface 的规范：

package ch09.priorityQueues;
public interface PriQueueInterface {
    public boolean isEmpty();
    // Effect:         Deter