我正在将一个 C + + 库移植到 Java 中,我需要一个堆数据结构。是否有一个标准的实现,还是我需要自己来完成?
您还可以考虑 TreeSet,它保证基本操作(add、 delete、 include)的 log (n)时间。
PriorityQueue 使用堆。根据 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/PriorityQueue.html上的 Oracle 文档,它似乎是一个二进制堆的实现。我不认为有一个斐波那契或配对堆的官方实现,尽管我希望看到这两者中的任何一个可用。
最小堆积:
PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<Integer>();
Max heap:
PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { return - Integer.compare(o1, o2); } });
对于 Java8,更新现有的 回答:
可以将 Java 优先队列用作堆。
Min Heap: —— > 以保持 Min 元素始终位于顶部,因此可以在 O (1)中访问它。
Max Heap: —— > 保持 Max 元素始终位于顶部,顺序与上面相同。
PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Comparator.reverseOrder());
这与其他答案中的 (Integer o1, Integer o2) -> Integer.compare(o2, o1)或 - Integer.compare(o1, o2)相同。
(Integer o1, Integer o2) -> Integer.compare(o2, o1)
- Integer.compare(o1, o2)
你可以使用: 向队列中添加元素 remove --> to get and remove the min/max. O(log n) 要获取,但不要删除 min/max. O (1)
remove
在 Java优先队列中可以用作堆。
Min Heap
PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();
Max Heap
没有,但是您可以使用优先队列作为堆。Oracle 正式告诉它使用优先级队列作为堆,您也可以参考 这个链接以获得进一步的说明。
PriorityQueue<Integer> MinHeap = new PriorityQueue<>(); PriorityQueue<Integer> MaxHeap = new PriorityQueue<>(Comparator.reverseOrder());
来自 Java 文档 PriorityQueue,因为要使用的类是1.5。
PriorityQueue
这是 Min Heap 创建一个具有默认初始容量(11)的 PriorityQueue,它根据元素的 < a href = “ https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Compable.html”rel = “ nofollow noReferrer”> 自然排序 来排序它的元素的代码,其中 min 在顶部。
//MIN HEAP PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(); //equivalent to PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(11);
如果你想实现一个特殊的顺序,你需要用这个构造函数覆盖比较器
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator);
从1.8开始,我们也有了这个版本
PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator);
which helps you create the Max Heap in more elegant ways such as
//MAX HEAP PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>((n1,n2) -> Integer.compare(n2,n1)); //equivalent to PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Comparator.reverseOrder());
对于特殊情况,请检查这个示例,它显示了自定义对象的自然排序,在这个场景中,我们根据客户与虚构餐厅的距离来排序客户
import java.util.List; import java.util.PriorityQueue; public class DeliveryHandler { private static final Address restaurant = new Address(5.0, 5.0); private static class Address implements Comparable<Address> { public double x, y; public Address(double x, double y) { this.x = x; this.y = y; } public double distanceToShop() { return Math.pow(restaurant.x - x, 2) + Math.pow(restaurant.y - y, 2); } @Override public int compareTo(Address other) { return Double.compare(this.distanceToShop(), other.distanceToShop()); } @Override public String toString() { return "Address {x=%s, y=%s}".formatted(x, y); } } public static void main(String[] args) { List<Address> customers = List.of( new Address(13, 14), new Address(3, 1), new Address(9, 20), new Address(12, 4), new Address(4, 4)); PriorityQueue<Address> queueServingClosest = new PriorityQueue<>(); queueServingClosest.addAll(customers); while (!queueServingClosest.isEmpty()) { System.out.println(queueServingClosest.remove()); } /* Prints Address {x=4.0, y=4.0} Address {x=3.0, y=1.0} Address {x=12.0, y=4.0} Address {x=13.0, y=14.0} Address {x=9.0, y=20.0} */ PriorityQueue<Address> queueServingFurthest = new PriorityQueue<>( (a1, a2) -> Double.compare(a2.distanceToShop(), a1.distanceToShop()) ); queueServingFurthest.addAll(customers); while (!queueServingFurthest.isEmpty()) { System.out.println(queueServingFurthest.remove()); } /* Prints Address {x=9.0, y=20.0} Address {x=13.0, y=14.0} Address {x=12.0, y=4.0} Address {x=3.0, y=1.0} Address {x=4.0, y=4.0} */ } }
裁判
1-https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/PriorityQueue.html
2-https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/PriorityQueue.html