数据结构之优先队列(java)

发布时间 2023-11-27 10:04:50作者: 风骚羊肉串

来源:https://blog.51cto.com/u_15912723/8561558

 

1: 概述
队列的特点是: 先进先出(FIFO).入队列,将元素置于队尾;

 

 

优先队列不遵循先入先出的原则,而是分两种情况
。最大优先队列,无论入队顺序如何,都是当前最大的元素优先出队
。最小优先队列,无论入队顺序如何,都是当前最小的元素优先出队
例如有一个最大优先队列,其中的最大元素是8,那么虽然8不是队头元素,但出队时仍然让元素8首先出队。

 

 

2:需要实现上述的需求,利用线性数据结构并不能实现,但是时间复杂度较高
具体说明.
上述这个需求可以利用二叉堆去实现
二又堆的特性 :
最大堆的堆顶是整个堆中的最大元素
最小堆的堆顶是整个堆中的最小元素
所以,可以利用最大堆来实现最大优先队列,每一次入队操作都是堆的插入操作,每一次出队操作都是删除堆顶节点。

 

二叉堆节点”上浮“和”下浮“的时间复杂度都是Ologn),所以优先队列入队和出队时间复杂度也是O(logn)

 

3: 树、二叉树、二叉堆、优先队列的总结
什么是树:
树是n个节点的有限集,有且仅有一个特定的称为根的节点。当n >1时,其余节点可分为m个互不相交的有限集,每一个集合本身又是一个树,并称为根的子树。
什么是二叉树:
二叉树是树的一种特殊形式,每一个节点最多有两个孩子节点。二叉树包含完全二叉树和满二叉树两种特殊的形式。
二叉树的遍历方式
根据遍历节点之间的关系,可以分为前序遍历、中序遍历、后序遍历、层序遍历这4种方式;从更宏观的角度的划分,可以划分为深度优先遍历和广度优先遍历两大类。

什么是二叉堆

二叉堆是一种特殊的完全二叉树,分为最大堆和最小堆。
在最大堆中,任何一个父节点的值,都大于或等于它的左、右孩子节点的值
在最小堆中,任何一个父节点的值,都小于或等于它的左、右孩子节点的值。

 

什么是优先队列
优先队列分为最大优先队列和最小优先队列
在最大优先队列中,无论入队顺序如何,当前最大的元素都会优先出队,这是基于最大堆实现
在最小优先队列中,无论入队顺序如何,当前最小元素都会优先出队,这是基于最小堆实现的.