【数据结构】队列

1.介绍

1.1 队列

与栈一样，队列（queue）也是一种基本的数据结构，也有两种的基本操作：push和pop；与栈不一样的是，操作限制在队列的两端。push是从队尾（rear）插入元素，即入列；pop是从队首删除元素，即出列。在出列过程中，要判断队列是否为空。队列可以用数组进行模拟，也可以用链表作为存储。

1.2 优先级队列

有一种特殊的队列：优先级队列，根据元素的优先级删除元素。比如，优先级高的元素先被删除，这样的队列称为最大值优先级队列（max priority queue）；同理，优先级低的元素先被删除，这样的队列被称为最小值优先级队列（min priority queue）。

STL中priority_queue已经实现了优先级队列。模板声明：priority_queue<Type, Container, Functional>。Type 为数据类型， Container 为保存数据的容器，Functional 为元素比较方式。Container 必须是用数组实现的容器，比如 vector, deque 但不能用 list。

若后面两个参数缺省的话，默认优先队列就是最大值优先级队列（大顶堆），队头元素最大。STL里面定义了一个仿函数 greater<>，可以用这个仿函数声明最小值优先级队列（小顶堆）：priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q 。

2. Referrence

[1] Darren，priority_queue用法 。

3.问题

3.1 POJ 3125

题目是关于优先级调度，每个job有一个0~9的优先级，优先级高的先打印，同等优先级的在排在队列前面的先打印。

思路：用prio_count[ i ]记录优先级为i的job个数，i的初始值置为9，每一次循环后减1；若i减至priority[m]，且队首元素为m，整个循环结束；否则，进入下面的步骤；通过判断队首优先级==i，若相等，则出列；若不等，则将队首元素插入队尾。

一次提交AC，幸之。

源代码：

3125

Accepted

128K

0MS

C++

906B

2013-08-29 15:08:43

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

#define MAX 100

int main()
{
	/*pop_count represents the count of dequeue
	  prio_count represents the count of priority 0 ~ 9*/
	int testcases,n,m,i,pop_count;      
	int priority[MAX],prio_count[10];   
	queue<int>que;
	scanf("%d",&testcases);
	while(testcases--)
	{
		scanf("%d%d",&n,&m);

		/*initialization and clear the queue*/
		pop_count=0;
		memset(prio_count,0,sizeof(prio_count));		
		while(!que.empty())
			que.pop();
		
		/*push jobs to the queue, get the count of priority 0 ~ 9*/
        for(i=0;i<n;i++)
		{
			scanf("%d",&priority[i]);
			prio_count[priority[i]]++;
			que.push(i);
		}
		
		for(i=9;i>=priority[m];i--)
		{
			while(prio_count[i])
			{
				/*indicate that your job gets its turn to print*/
				if(i==priority[m]&&que.front()==m)
				{
					pop_count++;
					break;
				}
				else
				{
					if(priority[que.front()]==i)
					{
						que.pop();
						pop_count++;
						prio_count[i]--;
					}
					else
					{
						que.push(que.front());
						que.pop();
					}
				}
			}
		}
		printf("%d\n",pop_count);
	}
	return 0;
}

3.2 POJ 1442 

题目大意：求输入的前u(i)个数中第i大的数。

思路：用最大值优先级队列que1记录前i个数，即从大到小排列；用最小值优先级队列que2记录后u(i)-i个数，即从小到大排列；则que1的队首元素即为u(i)个数中的第i大。

WA了两次，在语句if(que1.size()<i){……}犯了逻辑错误。

源代码：

1442

Accepted

756K

157MS

C++

823B

2013-09-17 19:48:06

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

#define MAX 30001

priority_queue<int>que1;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que2;

int main()
{
	int N,M,i,j;
	int A[MAX],u[MAX];
	
	scanf("%d%d",&M,&N);
	for(i=0;i<M;i++)
		scanf("%d",&A[i]);
	u[0]=0;
	for(i=1;i<=N;i++)
		scanf("%d",&u[i]);
	
	for(i=1;i<=N;i++)
	{
		if(u[i-1]<u[i])
		{
			for(j=u[i-1];j<u[i];j++)
			{
				if(que1.size()<i)
				{
					que2.push(A[j]);
					que1.push(que2.top());
					que2.pop();
				}
				else
				{
					if(que1.top()>A[j])
					{
						que2.push(que1.top());
						que1.pop();
						que1.push(A[j]);
					}
					else
						que2.push(A[j]);
				}
			}
		}
		else
		{
			que1.push(que2.top());
			que2.pop();
		}
		printf("%d\n",que1.top());
	}
	
	return 0;
}