優先キューとは
アルゴリズムの概要の定義を次の図に示します。
アルゴリズムプロセス
優先度付きキューはヒープを使用して実装されます。上記のヒープソートで最大ヒープを達成し、わずかな変更を加えるだけで優先度付きキューを実現できます:)以前のヒープソートの基盤により、この実装により
MAXIMIUMを簡単に理解できます。ヒープの一番上にある
要素を取得する限りExtractMax：ヒープの一番上にある要素を取得し、要素をキックアウトしてパイルのメンテナンスを実行するだけです。
増加：親ノードと比較し続ける限り、親ノード、スワップ位置よりも大きいです。親ノードよりも小さい場合、位置は適切であり、ループは終了します。
挿入：増加した後、ヒープの最後に要素を追加し、その優先度を負の数（最小優先度を表す）に設定してから、increaseメソッドを使用して優先度を上げます。
アルゴリズムの実装
class PriorityQueue {
constructor(arr) {
this.queue = []
if (arr && arr instanceof Array && arr.length >= 1) {
this.create(arr)
} else {
throw new Error('非法传入值')
}
}
// 实现一个简单的拷贝
copy(input) {
return JSON.parse(JSON.stringify(input))
}
//获取最高优先级的内容
MAXIMIUM() {
return this.copy(this.queue[0])
}
//插入一个新的元素
insert(target) {
if (!target || !target.priority) return false
let temp = target.priority
target.priority = -1
this.queue.push(target)
this.increase(this.queue.length-1,temp)
}
//提升一个元素的优先级
increase(index, newPriority) {
if (newPriority <= this.queue[index].priority) return
this.queue[index].priority = newPriority
const findParent = (index) => {
if (index == 0) {
return null
}
return index % 2 == 0 ? (index - 2) / 2 : (index - 1) / 2
}
let parent = findParent(index)
while (parent != null && this.queue[parent].priority < this.queue[index].priority) {
let box = this.queue[index]
this.queue[index] = this.queue[parent]
this.queue[parent] = box
index = parent
parent = findParent(parent)
}
}
//获取最高优先级的内容 然后踢出队列
extractMax() {
let max = this.copy(this.queue[0])
this.queue.shift()
if (this.queue.length != 1) {
this.MaxHeap(this.queue, 0, this.queue.length)
}
return max
}
//提供一个初始化方法 建堆
create(arr) {
this.queue = this.copy(arr)
this.BuildMaxHeap(this.queue, this.queue.length)
}
MaxHeap(arr, i, length) {
var largest = null;
var node = arr[i]; //保存当前节点
var left = i * 2 + 1; //定位节点左
var right = i * 2 + 2; //定位节点右
//判断当前有这个节点 （这里会存在当前这个的子节点不存在的情况）处理一下边界情况
if (left < length) {
arr[left] && node.priority < arr[left].priority ? largest = left : largest = i
} else {
largest = i;
}
if (right < length) {
arr[right] && arr[largest].priority < arr[right].priority ? largest = right : null
}
//如果不是i是最大节点 以node作为辅助节点 交换位置
if (largest != i) {
arr[i] = arr[largest];
arr[largest] = node;
this.MaxHeap(arr, largest, length);
}
}
//建立最大堆
BuildMaxHeap(arr, len) {
if (len % 2 != 0) {
len = len + 1;
}
for (let i = len / 2; i >= 0; i--) {
this.MaxHeap(arr, i, len)
}
}
}
let pq = new PriorityQueue([
{
priority: 1, todo: '吃饭' },
{
priority: 2, todo: '洗澡' },
{
priority: 3, todo: '睡觉' },
{
priority: 4, todo: '玩手机' },
{
priority: 5, todo: '打篮球' },
{
priority: 6, todo: '打乒乓' },
{
priority: 7, todo: '喝水' }
])
console.log(pq.queue)
pq.increase(6, 8)
console.log(pq.queue)
pq.insert({
priority: 9, todo: '我是新加的'})
console.log(pq.queue)