PTA习题：进阶实验4-3.2 Windows消息队列 (25分)

进阶实验4-3.2 Windows消息队列 (25分)

消息队列是Windows系统的基础。对于每个进程，系统维护一个消息队列。如果在进程中有特定事件发生，如点击鼠标、文字改变等，系统将把这个消息加到队列当中。同时，如果队列不是空的，这一进程循环地从队列中按照优先级获取消息。请注意优先级值低意味着优先级高。请编辑程序模拟消息队列，将消息加到队列中以及从队列中获取消息。

输入格式:
输入首先给出正整数N（≤10^​5​​），随后N行，每行给出一个指令——GET或PUT，分别表示从队列中取出消息或将消息添加到队列中。如果指令是PUT，后面就有一个消息名称、以及一个正整数表示消息的优先级，此数越小表示优先级越高。消息名称是长度不超过10个字符且不含空格的字符串；题目保证队列中消息的优先级无重复，且输入至少有一个GET。

输出格式:
对于每个GET指令，在一行中输出消息队列中优先级最高的消息的名称和参数。如果消息队列中没有消息，输出EMPTY QUEUE!。对于PUT指令则没有输出。

输入样例:

9
PUT msg1 5
PUT msg2 4
GET
PUT msg3 2
PUT msg4 4
GET
GET
GET
GET

输出样例:

msg2
msg3
msg4
msg1
EMPTY QUEUE!

具有优先级的队列使用堆。

C语言实现：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
struct node
{
 char * message;//处理的消息
 int prior;//优先级
};
typedef struct node * Node;
struct minHeap//最小堆
{
 Node d;
 int size;
 int maxsize;
};
typedef struct minHeap * MinHeap;
MinHeap Insert(MinHeap M, char * c, int n);//往最小堆内插入元素
struct node Delete(MinHeap M);//从最小堆内删除元素
int main()
{
 int N;
 scanf("%d", &N);
 MinHeap M;
 M = (MinHeap)malloc(sizeof(struct minHeap));
 M->d = (Node)malloc((N + 1) * sizeof(struct node));
 M->size = 0;
 M->maxsize = 100000;
 int i;
 M->d[0].message = (char *)malloc(11 * sizeof(char));
 M->d[0].prior = -1;
 char *ch;
 ch = (char *)malloc(11 * sizeof(char));
 char c;
 scanf("%c", &c);//读入换行符
 int d;
 struct node n;
 for (i = 0; i < N; i++)
 {
  scanf("%s", ch);
  if (strcmp(ch, "PUT") == 0)
  {
   scanf("%c", &c);//读入空格
   scanf("%s", ch);
   scanf("%d\n", &d);
   M = Insert(M, ch, d);
  }
  else if (strcmp(ch, "GET") == 0)
  {
   if (M->size == 0)
   {
    printf("EMPTY QUEUE!\n");
   }
   else {
    n = Delete(M);
    printf("%s\n", n.message);
   }
  }
 }
 return 0;
}
//往最小堆内插入元素
MinHeap Insert(MinHeap M, char * c, int n)
{
 int i;
 if (M->size == 0)
 {
  i = ++M->size;
  M->d[i].message = (char *)malloc(10 * sizeof(char));
  strcpy(M->d[i].message, c);
  M->d[i].prior = n;
 }
 else
 {
  i = ++M->size;
  while (M->d[i / 2].prior > n)
  {
   M->d[i] = M->d[i / 2];
   i = i / 2;
  }
  M->d[i].message = (char *)malloc(11 * sizeof(char));
  strcpy(M->d[i].message, c);
  M->d[i].prior = n;
 }
 return M;
}
//从最小堆内删除元素
struct node Delete(MinHeap M)
{
 int j;
 struct node n;
 n = M->d[1];
 j = 2;
 while (j < M->size)
 {
  if (M->d[j].prior > M->d[j + 1].prior)
  {
   j = j + 1;
  }
  if (M->d[j].prior < M->d[M->size].prior)
  {
   M->d[j / 2] = M->d[j];
  }
  else { break; }
  j = 2 * j;
 }
 M->d[j / 2] = M->d[M->size];
 M->size--;
 return n;
}