package org.loda.structure;/*** * @ClassName: MaxQ* @Description: 优先队列* *               顺序：大-->小* *               为了方便演示，目前只能存储int类型的整数，不过想要扩展也非常容易，加入比较器即可* *               为了纯粹的展现优先队列的操作，暂时不考虑添加元素超过数组长度导致数组扩容的情况，目前假设数组长度是足够的* * @author minjun* @date 2015年5月13日 下午5:46:46* */
public class MaxQ {private int[] array;private int heapSize;public MaxQ() {this(10);}public MaxQ(int size) {array = new int[size];}/*** * @Title: offer* @Description: 添加* @param @param key 设定文件* @return void 返回类型* @throws*/public void offer(int key) {// 将堆空间+1heapSize++;if(heapSize>array.length)throw new RuntimeException("超过了队列长度");// 为要添加的位置先占个坑array[heapSize - 1] = Integer.MIN_VALUE;//更新占位符所在的位置的值insertKey(heapSize - 1, key);}private void insertKey(int i, int key) {if(key<=array[i])throw new RuntimeException("key必须要比i位置的值大");array[i]=key;//如果新添加进来的元素比父亲更大，那么互换位置while(i>0&&array[i]>array[parent(i)]){exchange(i, parent(i));i=parent(i);}}/*** * @Title: poll* @Description: 取出* @param @return 设定文件* @return int 返回类型* @throws*/public int poll() {if (heapSize == 0)throw new RuntimeException("没有元素了");// 获取最大值，保存，并等待返回int max = array[0];// 将最后一个移动到开头，并重置最后一位的值array[0] = array[heapSize - 1];array[heapSize - 1] = 0;// 将堆空间-1heapSize--;// 重新调整堆结构maxHeapify(0);return max;}/*** * @Title: size* @Description: 返回堆空间大小* @param @return 设定文件* @return int 返回类型* @throws*/public int size() {return heapSize;}/*** * @Title: isEmpty * @Description: 堆空间是否为空 * @param @return    设定文件 * @return boolean    返回类型 * @throws*/public boolean isEmpty(){return size()==0;}private void maxHeapify(int i) {// 获取堆中该元素的左孩子位置和右孩子位置int l = left(i);int r = right(i);// 初始化最大元素的就是i位置的元素int largest = i;// 如果堆的左右孩子存在，并且有比他更大的，那么找出最大的那个if (l <= heapSize - 1 && array[l] >= array[i]) {largest = l;}if (r <= heapSize - 1 && array[r] >= array[largest]) {largest = r;}if (largest != i) {// 如果i不是最大值，那么将i和最大值换位exchange(i, largest);// 换位后，新的i索引处此时不见得可以满足堆性质，需要不断递归做验证maxHeapify(largest);}}/***由于数组索引是从0开始计算，那么左右元素的位置应该处于i*2+1和i*2+2的位置*而父元素所在的位置应该是(i-1)/2*/private int right(int i) {return i * 2 + 2;}private int left(int i) {return i * 2 + 1;}public int parent(int i){return (i-1)/2;}private void exchange(int i, int j) {int temp = array[i];array[i] = array[j];array[j] = temp;}public static void main(String[] args) {MaxQ q=new MaxQ();for(int i=0;i<10;i++){q.offer(Math.round((float)Math.random()*100));}while(!q.isEmpty()){System.out.print(q.poll()+"\t");}}}