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e2hang
6
BinaryTree/priorityQueue/maxHeap/CMakeLists.txt
Normal file
6
BinaryTree/priorityQueue/maxHeap/CMakeLists.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
cmake_minimum_required(VERSION 3.31)
|
||||
project(maxHeap)
|
||||
|
||||
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
|
||||
|
||||
add_executable(maxHeap main.cpp)
|
||||
78
BinaryTree/priorityQueue/maxHeap/main.cpp
Normal file
78
BinaryTree/priorityQueue/maxHeap/main.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,78 @@
|
||||
#include "maxHeap.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
int main() {
|
||||
maxHeap<int> h;
|
||||
h.push(9);
|
||||
h.push(8);
|
||||
h.push(7);
|
||||
h.push(6);
|
||||
h.push(5);
|
||||
h.push(4);
|
||||
h.push(3);
|
||||
h.push(2);
|
||||
h.push(1);
|
||||
h.display();
|
||||
/*
|
||||
* 9
|
||||
* 8 7
|
||||
* 6 5 4 3
|
||||
* 2 1
|
||||
*/
|
||||
h.push(10);
|
||||
h.display();
|
||||
h.push(11);
|
||||
h.display();
|
||||
h.push(12);
|
||||
h.display();
|
||||
/*
|
||||
* 12
|
||||
* 10 11
|
||||
* 6 9 7 3
|
||||
* 2 1 5 8 4
|
||||
*/
|
||||
h.pop();
|
||||
h.display();
|
||||
h.pop();
|
||||
h.display();
|
||||
h.pop();
|
||||
h.display();
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
输出结果与预测的一致
|
||||
9
|
||||
8 7
|
||||
6 5 4 3
|
||||
2 1
|
||||
|
||||
10
|
||||
9 7
|
||||
6 8 4 3
|
||||
2 1 5
|
||||
|
||||
11
|
||||
10 7
|
||||
6 9 4 3
|
||||
2 1 5 8
|
||||
|
||||
12
|
||||
10 11
|
||||
6 9 7 3
|
||||
2 1 5 8 4
|
||||
|
||||
11
|
||||
10 7
|
||||
6 9 4 3
|
||||
2 1 5 8
|
||||
|
||||
10
|
||||
9 7
|
||||
6 8 4 3
|
||||
2 1 5
|
||||
|
||||
9
|
||||
8 7
|
||||
6 5 4 3
|
||||
2 1
|
||||
*/
|
||||
110
BinaryTree/priorityQueue/maxHeap/maxHeap.h
Normal file
110
BinaryTree/priorityQueue/maxHeap/maxHeap.h
Normal file
@@ -0,0 +1,110 @@
|
||||
//
|
||||
// Created by PC on 25-8-9.
|
||||
//
|
||||
|
||||
#ifndef MAXHEAP_H
|
||||
#define MAXHEAP_H
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <vector>
|
||||
#include <bits/ostream.tcc>
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
class maxHeap {
|
||||
private:
|
||||
std::vector<T> data;
|
||||
int dsize;
|
||||
public:
|
||||
maxHeap() : dsize(0) {}
|
||||
~maxHeap() = default;
|
||||
|
||||
bool empty() const;
|
||||
int size() const;
|
||||
void pop();
|
||||
void push(const T& x);
|
||||
T& top();
|
||||
void display();
|
||||
};
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
bool maxHeap<T>::empty() const {
|
||||
return data.size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
int maxHeap<T>::size() const {
|
||||
return dsize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
void maxHeap<T>::pop() {
|
||||
if (data.empty()) {
|
||||
std::cerr << "Empty Heap!" << std::endl;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
data.at(0) = data.at(data.size() - 1);
|
||||
dsize--;
|
||||
data.pop_back();
|
||||
//正确的下沉逻辑：（记住如下写法，短小精悍
|
||||
//先找左节点（如果有）再找右节点（如果有）比较左右节点，选择更大的那个作为可能交换的目标
|
||||
//如果当前节点已经比这个目标大 → 停 ；否则 → 交换并继续下沉
|
||||
int index = 0;
|
||||
int left = 2 * index + 1;
|
||||
int right = 2 * index + 2;
|
||||
while (left < data.size()) {
|
||||
int largest = index;
|
||||
if (data[left] > data[largest]) largest = left;
|
||||
if (data[right] > data[largest]) largest = right;
|
||||
if (largest == index) break;
|
||||
|
||||
std::swap(data[index], data[largest]);
|
||||
index = largest;
|
||||
left = 2 * index + 1;
|
||||
right = 2 * index + 2;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
void maxHeap<T>::push(const T &x) {
|
||||
data.push_back(x); // 新元素放到末尾
|
||||
dsize++;
|
||||
|
||||
int idx = dsize - 1; // 当前节点下标
|
||||
while (idx > 0) {
|
||||
int parent = (idx - 1) / 2;
|
||||
if (data[idx] > data[parent]) { // 如果比父节点大，就交换
|
||||
std::swap(data[idx], data[parent]);
|
||||
idx = parent; // 继续向上
|
||||
} else {
|
||||
break; // 满足堆性质，结束
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
T & maxHeap<T>::top() {
|
||||
if (data.empty()) {
|
||||
std::cerr << "Empty Heap" << std::endl;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
return data[0];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
void maxHeap<T>::display() {
|
||||
int jmp = 1;
|
||||
int cnt = jmp;
|
||||
for (int i = 0; i < data.size(); ++i) {
|
||||
std::cout << data.at(i) << " ";
|
||||
cnt--;
|
||||
if (cnt == 0) {
|
||||
jmp *= 2;
|
||||
cnt = jmp;
|
||||
std::cout << std::endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
std::cout << std::endl << std::endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif //MAXHEAP_H
|
||||
@@ -0,0 +1,8 @@
|
||||
cmake_minimum_required(VERSION 3.31)
|
||||
project(priorityQueue)
|
||||
|
||||
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
|
||||
|
||||
add_executable(priorityQueue main.cpp
|
||||
maxPriorityQueue.h
|
||||
maxPriorityQueueRealise.h)
|
||||
57
BinaryTree/priorityQueue/priorityQueueArray/main.cpp
Normal file
57
BinaryTree/priorityQueue/priorityQueueArray/main.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,57 @@
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include "maxPriorityQueueRealise.h"
|
||||
using namespace std;
|
||||
int main() {
|
||||
maxPriorityQueueRealise<string> q;
|
||||
vector<pair<string, int>> v;
|
||||
v.push_back(make_pair("first", 9));
|
||||
v.push_back(make_pair("second", 8));
|
||||
v.push_back(make_pair("third", 7));
|
||||
v.push_back(make_pair("fourth", 6));
|
||||
v.push_back(make_pair("fifth", 5));
|
||||
v.push_back(make_pair("sixth", 4));
|
||||
v.push_back(make_pair("seventh", 1));
|
||||
v.push_back(make_pair("eighth", 2));
|
||||
v.push_back(make_pair("ninth", 3));
|
||||
q.push(v.at(4));
|
||||
q.push(v.at(3));
|
||||
q.push(v.at(2));
|
||||
q.push(v.at(1));
|
||||
q.push(v.at(0));
|
||||
q.push(v.at(5));
|
||||
q.push(v.at(6));
|
||||
q.push(v.at(7));
|
||||
q.push(v.at(8));
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
q.pop();
|
||||
cout << q.top() << endl;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
/*
|
||||
*发现789的三个顺序倒过来了，类的设计正确
|
||||
*本类设计的是maxpriority，如果有重复的priority，优先处理先进入的，也就是FIFO
|
||||
*如果有需求修改可以把比较的时候加入等号，变成FILO
|
||||
first
|
||||
second
|
||||
third
|
||||
fourth
|
||||
fifth
|
||||
sixth
|
||||
ninth
|
||||
eighth
|
||||
seventh
|
||||
*/
|
||||
@@ -0,0 +1,19 @@
|
||||
//
|
||||
// Created by PC on 25-8-9.
|
||||
//
|
||||
|
||||
#ifndef MAXPRIORITYQUEUE_H
|
||||
#define MAXPRIORITYQUEUE_H
|
||||
|
||||
template <class T>
|
||||
class maxPriorityQueue {
|
||||
public:
|
||||
virtual ~maxPriorityQueue() = default;
|
||||
virtual bool empty() const = 0;
|
||||
virtual int size() const = 0;
|
||||
virtual T& top() = 0;
|
||||
virtual void pop() = 0;
|
||||
virtual void push(const std::pair<T, int>& x) = 0;
|
||||
};
|
||||
|
||||
#endif //MAXPRIORITYQUEUE_H
|
||||
@@ -0,0 +1,60 @@
|
||||
//
|
||||
// Created by PC on 25-8-9.
|
||||
//
|
||||
|
||||
#ifndef MAXPRIORITYQUEUEREALISE_H
|
||||
#define MAXPRIORITYQUEUEREALISE_H
|
||||
#include "maxPriorityQueue.h"
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
template <class T>
|
||||
class maxPriorityQueueRealise : public maxPriorityQueue<T> {
|
||||
private:
|
||||
std::vector<std::pair<T, int>> queue; //T是元素，int是优先等级
|
||||
int qsize;
|
||||
public:
|
||||
maxPriorityQueueRealise() : qsize(0) {}
|
||||
|
||||
bool empty() const {return qsize == 0;}
|
||||
int size() const {return qsize;}
|
||||
T& top();
|
||||
void pop();
|
||||
void push(const std::pair<T, int>& x);
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
T& maxPriorityQueueRealise<T>::top() {
|
||||
int max = -1;
|
||||
int pos = 0;
|
||||
int index = 0;
|
||||
for ( std::pair<T, int> x : queue ) {
|
||||
if (x.second > max) {
|
||||
max = x.second;
|
||||
pos = index;
|
||||
}
|
||||
index++;
|
||||
}
|
||||
return queue[pos].first;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
void maxPriorityQueueRealise<T>::pop() {
|
||||
int max = -1;
|
||||
int pos = 0;
|
||||
int index = 0;
|
||||
for ( std::pair<T, int> x : queue ) {
|
||||
if (x.second > max) {
|
||||
max = x.second;
|
||||
pos = index;
|
||||
}
|
||||
index++;
|
||||
}
|
||||
queue.erase(queue.begin() + pos);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<class T>
|
||||
void maxPriorityQueueRealise<T>::push(const std::pair<T, int>& x) {
|
||||
queue.push_back(x);
|
||||
}
|
||||
#endif //MAXPRIORITYQUEUEREALISE_H
|
||||
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