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优先队列的应用 C++实现

优先队列的应用 C++实现

优先队列可以用堆来实现, 堆底层可以用数组表示,通过索引关系,可以表示成一颗二叉完全树

C++的STL提供了相应的容器适配器包含在queue头文件中

下面通过一道题来看如何使用它

给定一个字符串,请将字符串里的字符按照出现的频率降序排列。

string frequencySort(string s) {}

首先,统计字符出现的频率,通过map容器可以很简单的统计出来

map<char, int> mp;for (auto e : s){ ++mp[e];}

然后我们需要构建一个优先队列,而且要指定优先队列的排序方式因此我们定义了一个自己的结构体, 并定义了<操作符(降序定义小于号,升序大于号),

struct Node{ Node(const pair<char, int> &val) : p(val) {} pair<char, int> p;};bool operator<(const Node &a, const Node &b){ return a.p.second < b.p.second;}

然后把键值对放入优先队列中

priority_queue<Node, vector<Node>, less<Node>> pq;for (auto e : mp){ pq.push(make_pair(e.first, e.second));}

要用的时候,依次取出来就是了,每次取出的都是里面最大(或最小)的

string res;while (!pq.empty()){ for (int i = 0; i < pq.top().p.second; ++i) res.push_back(pq.top().p.first); pq.pop();}

还有好几个类似的题,都可以用这种方式解决

比如 :

leetcode-692leetcode-378leetcode-373leetcode-347

下面是堆的实现, 还是建议掌握的

#include <vector>using namespace std;template <class T>class Heap{ public: Heap(size_t maxElems) { h = new HeapStruct; h->Elems = new T[maxElems + 1]; h->Capacity = maxElems; h->size = 0; } ~Heap() { destroy(); } void insert(T x) { size_t i; if (isFull()) { return; } for (i = ++h->size; i / 2 > 0 && h->Elems[i / 2] > x; i /= 2) { h->Elems[i] = h->Elems[i / 2]; } h->Elems[i] = x; } T deleteMin() { size_t i, child; T minElems, lastElems; if (isEmpty()) return h->Elems[0]; minElems = h->Elems[1]; lastElems = h->Elems[h->size--]; for (i = 1; i * 2 <= h->size; i = child) { child = i * 2; if (child != h->size && h->Elems[child + 1] < h->Elems[child]) ++child; if (lastElems > h->Elems[child]) h->Elems[i] = h->Elems[child]; else break; } h->Elems[i] = lastElems; return minElems; } bool isFull() { return h->size == h->Capacity; } bool isEmpty() { return h->size == 0; } T findMin() { return h->Elems[1]; } private: void destroy() { delete h->Elems; delete h; } void makeEmpty() {} struct HeapStruct { size_t Capacity; size_t size; T *Elems; }; HeapStruct* h;};

欢迎阅读本文章: 孟卫青

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