请在不使用STL的基础上,用c++实现一个标准优先队列ADT,包括push、pop、size、empty操作

时间: 2023-07-10 17:36:08 浏览: 48
好的,以下是一个不使用STL的C++实现: ```cpp template <typename T> class PriorityQueue { public: // 构造函数 PriorityQueue() { // 初始化堆大小 capacity = 10; // 初始化堆数组 heap = new T[capacity]; // 初始化堆大小为0 size = 0; } // 析构函数 ~PriorityQueue() { delete[] heap; } // 入队 void push(const T& value) { // 如果堆已满,则进行扩容 if (size == capacity) { resize(); } // 将元素插入堆尾 heap[size++] = value; // 上浮操作 siftUp(size - 1); } // 出队 void pop() { // 如果堆为空,则直接返回 if (empty()) { return; } // 将堆尾元素移到堆顶 heap[0] = heap[--size]; // 下沉操作 siftDown(0); } // 获取队列大小 int size() const { return size; } // 判断队列是否为空 bool empty() const { return size == 0; } // 获取队头元素 T top() const { return heap[0]; } private: // 堆数组 T* heap; // 堆的大小 int size; // 堆的容量 int capacity; // 上浮操作 void siftUp(int index) { // 父节点的索引 int parent = (index - 1) / 2; // 当前节点比父节点大,则交换它们 while (index > 0 && heap[index] > heap[parent]) { std::swap(heap[index], heap[parent]); index = parent; parent = (index - 1) / 2; } } // 下沉操作 void siftDown(int index) { while (true) { // 左子节点的索引 int leftChild = index * 2 + 1; // 右子节点的索引 int rightChild = index * 2 + 2; // 用于比较的最大值索引 int maxIndex = index; // 如果左子节点比当前节点大,则更新最大值索引 if (leftChild < size && heap[leftChild] > heap[maxIndex]) { maxIndex = leftChild; } // 如果右子节点比当前节点大,则更新最大值索引 if (rightChild < size && heap[rightChild] > heap[maxIndex]) { maxIndex = rightChild; } // 如果最大值索引不是当前节点,则交换它们,并继续下沉 if (maxIndex != index) { std::swap(heap[index], heap[maxIndex]); index = maxIndex; } else { // 否则,已经满足堆的性质,退出循环 break; } } } // 扩容操作 void resize() { // 新容量为原来的两倍 capacity *= 2; // 新建一个更大的数组 T* newHeap = new T[capacity]; // 将原有元素复制到新数组中 for (int i = 0; i < size; i++) { newHeap[i] = heap[i]; } // 删除原有数组 delete[] heap; // 更新指针 heap = newHeap; } }; ``` 使用方式与前面的示例相同。需要注意的是,这里实现了一个大根堆,因此需要比较运算符“>”来进行大小比较。如果需要实现小根堆,可以将比较运算符改为“<”。

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