算法与数据结构系列之[优先队列]
前面我们介绍了队列这种数据结构,不过我们在前面所介绍的队列只是一种普通的队列,即元素先进先出,其实队列还可以分优先级,优先级高的元素先出,比如操作系统的调度,会将优先级高的任务先调度执行,这种队列就叫做优先队列。
那么优先队列底层该如何实现呢?
1.优先队列可以使用普通的线性结构,比如动态数组,入队时的时间复杂度为O(1),出队时需要遍历元素,找到优先级最大的元素出队,时间复杂度为O(n)。
2.使用顺序线性结构,入队时需要按优先级大小排序存储,所以时间复杂度为O(n),出队时只需要按优先级大小出队即可,时间负责度为O(1)。
3.使用堆这种数据结构,其入队和出队的时间复杂度都为O(logn)。数据量大时,这种使用堆这种数据结构非常高效。
优先队列的java代码实现(这里用最大堆,jdk的优先队列是用最小堆实现的):
public class PriorityQueue<E extends Comparable<E>> implements Queue<E> { private MaxHeap<E> maxHeap; //用最大堆实现 public PriorityQueue(){ maxHeap = new MaxHeap<>(); } @Override public int getSize() { return maxHeap.getSize(); } @Override public boolean isEmpty() { return maxHeap.isEmpty(); } @Override public void enqueue(E e) { maxHeap.add(e); } @Override public E dequeue() { return maxHeap.extractMax(); } @Override public E getFront() { return maxHeap.findMax(); } }