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二叉堆是一种常用的数据结构,通常用于实现优先级队列(Priority Queue)。二叉堆可以分为大顶堆和小顶堆两种形式。在大顶堆中,队列中最大的元素总是可以快速从队列中删除,这使得它非常适合处理需要频繁获取最大值操作的场景。
下面,我们来看具体的代码实现。MaxPQ类的核心功能包括:
以下是通过MaxPQ类对数组[78, 83, 82, 80, 79, 65, 84]构建堆后的初始状态:
初始的pq: [0, 84, 83, 82, 80, 79, 65, 78]
执行第一次删除最大值操作后,队列变为:
84[0, 83, 80, 82, 78, 79, 65]
继续执行删除最大值操作后,队列变为:
83[0, 82, 80, 65, 78, 79]
再次删除最大值操作后,队列变为:
82[0, 80, 79, 65, 78]
继续删除最大值操作后,队列变为:
80[0, 79, 78, 65]
再次删除最大值操作后,队列变为:
79[0, 78, 65]
继续删除最大值操作后,队列变为:
78[0, 65]
插入67后,队列状态变为:
插入67之后的pq: [0, 78, 65, 67]
再次删除最大值操作后,队列变为:
78[0, 67, 65]
插入66后,队列状态变为:
插入66之后的pq: [0, 67, 65, 66]
最后一次删除最大值操作后,队列变为:
67[0, 66, 65]
通过上述操作可以看出,MaxPQ类能够高效地维护优先级队列的堆性质,支持快速插入和删除最大值操作。
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