旅游网站的网页设计素材,项目管理wordpress,建设网站的主要功能有哪些,常州网站建设方案优化Java 学习面试指南#xff1a;https://javaxiaobear.cn
1、实现思路 存储数据时#xff0c;给每一个数据元素关联一个整数#xff0c;例如insert(int k,T t),我们可以看做k是t关联的整数#xff0c;那么我们的实现需要通过k这个值#xff0c;快速获取到队列中t这个元素面试指南https://javaxiaobear.cn
1、实现思路 存储数据时给每一个数据元素关联一个整数例如insert(int k,T t),我们可以看做k是t关联的整数那么我们的实现需要通过k这个值快速获取到队列中t这个元素此时有个k这个值需要具有唯一性。 最直观的想法就是我们可以用一个T[] items数组来保存数据元素在insert(int k,T t)完成插入时可以把k看做是items数组的索引把t元素放到items数组的索引k处这样我们再根据k获取元素t时就很方便了直接就可以拿到items[k]即可。 第一步完成后的结果虽然我们给每个元素关联了一个整数并且可以使用这个整数快速的获取到该元素但是items数组中的元素顺序是随机的并不是堆有序的所以为了完成这个需求我们可以增加一个数组int[]pq,来保存每个元素在items数组中的索引pq数组需要堆有序也就是说pq[1]对应的数据元素items[pq[1]]要小于等于pq[2]和pq[3]对应的数据元素items[pq[2]]和items[pq[3]]。 通过第二步的分析我们可以发现其实我们通过上浮和下沉做堆调整的时候其实调整的是pq数组。如果需要对items中的元素进行修改比如让items[0]“H”,那么很显然我们需要对pq中的数据做堆调整而且是调整pq[9]中元素的位置。但现在就会遇到一个问题我们修改的是items数组中0索引处的值如何才能快速的知道需要挑中pq[9]中元素的位置呢 最直观的想法就是遍历pq数组拿出每一个元素和0做比较如果当前元素是0那么调整该索引处的元素即可但是效率很低。 我们可以另外增加一个数组int[] qp,用来存储pq的逆序。例如 在pq数组中pq[1]6; 那么在qp数组中把6作为索引1作为值结果是qp[6]1;
当有了pq数组后如果我们修改items[0]“H”那么就可以先通过索引0在qp数组中找到qp的索引qp[0]9,那么直接调整pq[9]即可。
2、API设计
类名IndexMinPriorityQueue构造方法IndexMinPriorityQueue(int capacity)创建容量为capacity的IndexMinPriorityQueue对象成员方法private boolean less(int i,int j)判断堆中索引i处的元素是否小于索引j处的元素private void exch(int i,int j):交换堆中i索引和j索引处的值public int delMin():删除队列中最小的元素,并返回该元素关联的索引public void insert(int i,T t)往队列中插入一个元素,并关联索引iprivate void swim(int k):使用上浮算法使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置private void sink(int k):使用下沉算法使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置public int size():获取队列中元素的个数public boolean isEmpty():判断队列是否为空public boolean contains(int k):判断k对应的元素是否存在public void changeItem(int i, T t):把与索引i关联的元素修改为为tpublic int minIndex():最小元素关联的索引public void delete(int i):删除索引i关联的元素成员变量private T[] imtes : 用来存储元素的数组private int[] pq:保存每个元素在items数组中的索引pq数组需要堆有序private int [] qp:保存qp的逆序pq的值作为索引pq的索引作为值private int N记录堆中元素的个数
3、代码实现
public class IndexMinPriorityQueueT extends ComparableT {/*** 堆中元素*/private T[] items;/*** 元素个数*/private int size;/*** 保存每个元素在items数组中的索引pq数组需要堆有序*/private int[] pq;/*** 保存qp的逆序pq的值作为索引pq的索引作为值*/private int[] qp;public IndexMinPriorityQueue(int capacity){items (T[]) new Comparable[capacity1];size 0;qp new int[capacity1];pq new int[capacity1];Arrays.fill(qp, -1);}/*** 判断堆中索引i处的元素是否小于索引j处的元素* param i* param j* return*/private boolean less(int i,int j){return items[pq[i]].compareTo(items[pq[j]]) 0;}/*** 换堆中i索引和j索引处的值* param i* param j*/private void swap(int i,int j){//先交换pq数组中的值int temp pq[i];pq[i] pq[j];pq[j] temp;//更新qp数组中的值qp[pq[i]] i;qp[pq[j]] j;}/*** 删除队列中最小的元素,并返回该元素关联的索引* return*/public int delMin(){//找到items中最小元素的索引int minIndex pq[1];//交换pq中索引1处的值和N处的值swap(1, size);//删除qp中索引pq[N]处的值qp[pq[size]] -1;//删除pq中索引N处的值pq[size] -1;//删除items中的最小元素items[minIndex] null;//元素数量-1size--;//对pq[1]做下沉让堆有序sink(1);return minIndex;}/*** 往队列中插入一个元素,并关联索引i* param i* param t*/public void insert(int i,T t){if(contains(i)){throw new RuntimeException(该索引已存在);}size;//把元素存放到items数组中items[i] t;//使用pq存放i这个索引pq[size] i;//在qp的i索引处存放Nqp[i] size;//上浮items[pq[N]],让pq堆有序swim(size);}/*** 使用上浮算法使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置* param k*/private void swim(int k){while (1 k){//比较当前结点和父结点如果当前结点比父结点小则交换位置if(less(k,k/2)){swap(k,k/2);}k k/2;}}/*** :使用下沉算法使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置* param k*/private void sink(int k){//如果当前结点已经没有子结点了则结束下沉while (2*k size){int min 2*k;if(2*k1 size less(2*k1,2*k)){min 2*k 1;}if(less(k,min)){break;}swap(k,min);k min;}}/*** :获取队列中元素的个数* return*/public int size(){return size;}/*** :判断队列是否为空* return*/public boolean isEmpty(){return size 0;}/*** :判断k对应的元素是否存在* param k* return*/public boolean contains(int k){//默认情况下qp的所有元素都为-1如果某个位置插入了数据则不为-1return qp[k] ! -1;}/*** :把与索引i关联的元素修改为为t* param i* param t*/public void changeItem(int i, T t){//修改item数组中索引i的值为titems[i] t;//找到i在pq中的位置int i1 pq[i];//对pq[i1]做下沉让堆有序sink(i1);//对pq[k]做上浮让堆有序swim(i1);}/*** :最小元素关联的索引* return*/public int minIndex(){//pq的索引1处存放的是最小元素在items中的索引return pq[1];}/*** :删除索引i关联的元素* param i*/public void delete(int i){//找出i在pq中的索引int k pq[i];//把pq中索引k处的值和索引N处的值交换swap(k,size);//删除qp中索引pq[N]处的值qp[pq[size]] -1;//删除pq中索引N处的值pq[size] -1;//删除items中索引i处的值items[i] null;//元素数量-1size--;//对pq[k]做下沉让堆有序sink(k);//对pq[k]做上浮让堆有序swim(k);}
}测试类 public class IndexMinPriorityQueueTest {public static void main(String[] args) {String[] arr {S, O, R, T, E, X, A, M, P, L, E};IndexMinPriorityQueueString indexMinPQ new IndexMinPriorityQueue(20);//插入for (int i 0; i arr.length; i) {indexMinPQ.insert(i,arr[i]);}System.out.println(indexMinPQ.size());//获取最小值的索引System.out.println(indexMinPQ.minIndex());//测试修改indexMinPQ.changeItem(0,Z);int minIndex-1;while(!indexMinPQ.isEmpty()){minIndex indexMinPQ.delMin();System.out.print(minIndex,);}}
}输出 11
6
10,4,9,7,1,8,2,3,5,0,0,
