Java中PriorityQueue底层默认是小根堆。
1、这里采用向下调整建大根堆。
2、入队时将元素加入队尾,然后采用向上调整使入队后仍然保持为大根堆。
3、出队出的是优先级高的元素,先将要出队的元素与队尾元素互换,然后usedSize-1,采用向下调整使出队后仍然保持为大根堆。
public class MyPriorityQueue {
public int[] elem;
public int usedSize;
public MyPriorityQueue() {
this.elem = new int[10];
this.usedSize = 10;
}
public void initHeap(int[] array) {
for(int i = 0; i < array.length; i++) {
elem[i] = array[i];
usedSize++;
}
}
//这里采用向下调整建大根堆,采用向下调整去建堆时,时间复杂度为O(n)(有推导过程)
public void createHeap(int[] array) {
for (int parent = (array.length - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--) {
shiftDown(parent, usedSize);
}
}
//向下调整,向下调整的时间复杂度:O(logn)
private void shiftDown(int parent,int usedSize) {
int child = 2 * parent + 1;//根据parent得到child节点
while(child < usedSize) {
//这个循环条件很重要,不是<=,因为参数传的是usedSize
if(child + 1 < usedSize && elem[child] < elem[child + 1]) {
child++;//这一步取得parent左右两个child的最大值
}
if(elem[child] > elem[parent]) {
swap(child, parent);
parent = child;//parent是一个根的下标,parent向下走
child = 2 * parent + 1;//根据新的parent得到新的child节点
}else {
//这里有else,走else说明已经是大根堆
break;
}
}
}
private void swap(int i, int j) {
int tmp = elem[i];
elem[i] = elem[j];
elem[j] = tmp;
}
//这里入队后采用向上调整,使入队后仍然保持为大根堆
public void offer(int val) {
if(isFull()) {
this.elem = Arrays.copyOf(elem, elem.length * 2);
}
elem[usedSize] = val;
usedSize++;
shiftUp(usedSize - 1);//注意参数是usedSize-1
}
private void shiftUp(int child) {
//只用调整进入队的这个child,进入队的这个child在数组的最后面
int parent = (child - 1) / 2;//根据child得到parent节点
while(child >= 0) {
//这个循环条件很重要
if(elem[child] > elem[parent]) {
swap(child, parent);
child = parent;//child是一个根的下标,child向上走
parent = (child - 1) / 2;//根据新的child得到新的parent节点
}else {
//这里有else,走else说明已经是大根堆
break;
}
}
}
public boolean isFull() {
return elem.length == usedSize;
}
//出队【删除】:每次删除的都是优先级高的元素,采用向下调整使出队后仍然保持是大根堆,
public int poll() {
int tmp = elem[0];
swap(0, usedSize - 1);
usedSize--;
shiftDown(0, usedSize);//注意参数是usedSize
return tmp;
}
public boolean isEmpty() {
return usedSize == 0;
}
//获取堆顶元素
public int peek() {
return elem[0];
}
}