Priority Queue 的每個節點都含有優先度 (Priority),而套用至 Queue 的規則中則是優先度高的會先被移除。
舉日常開發的任務優先度來說,一般功能開發佔 3 ,嚴重 Bug 佔 5 , 版面樣式微調佔 1 :
[3, 3]
[3, 3, 1]
[3, 3, 1, 5]
[3, 3, 1]
以這類情況來說用單純的陣列也可以處理,不過每次都要遍歷整個陣列來找出優先度最高的值,時間複雜度會是 O(n) 。
所以我們可以用上篇提到的 Binary Heap 處理,每次加入任務時,優先度最高的總是會在根節點的位置,這時我們只要使用 ExtractMax 方法就可以將優先度最高的拿出來,不用遍歷整個 Binary Heap。
由於 Max Binary Heap 在上篇已經練習過了,所以這邊來練習 Min Binary Heap 。
這邊 Priority 越小代表優先度越高。
首先來定義基本的 Node 與 Priority Queue Class 。
class Node {
constructor(val, priority) {
this.val = val
this.priority = priority
}
}
class Priority Queue {
constructor() {
this.values = []
}
}
Enqueue 就是加新節點到 Queue 的方法名稱,相當於在上篇實作的 Insert 方法,不同的是這次要改成 Priority 小的會是在上面。
enqueue(val, priority) {
const newNode = new Node(val, priority)
this.values.push(newNode)
this.bubbleUp()
return this.values
}
bubbleUp() {
let currentIndex = this.values.length - 1
const newNode = this.values[currentIndex]
while (currentIndex > 0) {
let parentIndex = Math.floor((currentIndex - 1) / 2)
let parentNode = this.values[parentIndex]
if (newNode.priority >= parentNode.priority) break
this.values[parentIndex] = newNode
this.values[currentIndex] = parentNode
currentIndex = parentIndex
}
}
Dequeue 就是移除節點,以這次實作的 Priority Queue 規格來說就是移除優先度最高的節點, Binary Heap 的資料結構已經幫我們把優先度最高的放到根節點了,所以移除根節點就行,相當於在上篇實作的 ExtractMax 方法。 (在 Max Binary Heap 是叫 ExtractMax ,在 Min Binary Heap 是叫 ExtractMin )
一樣,因為這次是用 Min Binary Heap 所以 Priority 小的會是在上面。
dequeue() {
const maxNode = this.values[0]
const lastNode = this.values.pop()
if (this.values.length > 0) {
this.values[0] = lastNode
this.sinkDown()
}
return maxNode
}
sinkDown() {
let currentIndex = 0
const node = this.values[currentIndex]
let leftIndex = 2 * currentIndex + 1
let rightIndex = 2 * currentIndex + 2
while (leftIndex < this.values.length || rightIndex < this.values.length) {
let leftNode = this.values[leftIndex]
let rightNode = this.values[rightIndex]
let swapLeft = false
let swapRight = false
if (leftNode && node.priority > leftNode.priority) swapLeft = true
if (rightNode && node.priority > rightNode.priority) swapRight = true
if (swapLeft && swapRight) {
if (leftNode.priority < rightNode.priority) {
swapRight = false
} else {
swapLeft = false
}
}
if (swapLeft) {
this.values[leftIndex] = node
this.values[currentIndex] = leftNode
currentIndex = leftIndex
} else if (swapRight) {
this.values[rightIndex] = node
this.values[currentIndex] = rightNode
currentIndex = rightIndex
} else {
break
}
leftIndex = 2 * currentIndex + 1
rightIndex = 2 * currentIndex + 2
}
}