优先队列与堆数据结构实验报告.doc
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优先队列与堆
问题描述:
假设某医生看病人的顺序是由病人的病情严重程度来决定。护士按照所有病人来医院的时间顺序给病人编号ID,依次为1,2,3,…,n;并且根据病人的病情严重程度设置Priority值,病越重,Priority的值越小。当医生开始工作时,护士根据病人的Priority值,由小到大依次安排病人看病。试为护士编写程序安排病人看病的先后次序。
基本要求:
利用最小值堆实现一个优先队列。
对于优先队列应该支持如下操作:初始化队列的init操作;获得队列中元素个数的size操作;判定队列是否为空的empty操作;获得队列中最优先的元素的值的top操作;向队列中插入一个元素的push操作;删除队列中最优先的元素的pop操作。
利用优先队列存入所有病人的信息(编号和病情严重程度)。最后利用优先队列获得病人看病的次序。
需求分析:
1、输入形式:
输入文件的每一行有两个整数index和value,分别表示病人
的ID和Priority 值,病越重,Priority的值越小。
最后一行数据以-1 -1 结束,相应的这组数据不应处理
2、输出形式:
将病人的看病优先序列输出,每个病人的数据占一行,只需输
出其ID。
3、功能描述:
使得每一个病人都能够公平公正的得到看病的合法次序,为医
院解决秩序问题,更好地为病人服务。
4、输入输出样例:
输入:
1 15
2 3
3 5
4 20
5 10
-1 -1
输出:
2
3
5
1
4
5、 效率分析:O(log(n))
抽象数据结构类型:
数据结构类型描述:
typedef struct {
int id; .// 病人的ID编号
int value; // 病人病情的严重程度
}PriorityQueue;
优先队列的基本操作:
void Init_Queue() function: 初始化队列
void insert_Queue(PriorityQueue q) function:将元素q插入优先队列中的合适
位值
int del_Queue() function:删除队列头的元素,并返回其ID
Void Empty_Queue() function:判断队列是否为空队列
概要设计:
优先队列是基于堆的思想来实现的,相应的插入、删除、以及对优先队列的维护都是
通过堆的思想来实现的,而在很实验中我是通过对堆的数组表示后改造为队列的,其本质思想都是相通的,都是基于堆的思想来实现快速的查询工作!
详细设计:
主题思想是通过分块、分步的方法设计的:
1、void Init_Queue() function: 初始化队列
2、void insert_Queue(PriorityQueue q) function:将元素q插入优先队列中的合适位值
3、int del_Queue() function:删除队列头的元素,并返回其ID
4、Void Empty_Queue() function:判断队列是否为空队列
5、在main()调用上述函数来实现程序的功能
实现提示:
最小值堆采用数组作为物理存储结构,每个元素是一个结构体变量,包含编号ID和病情严重程度Priority值。
用户录入-1 -1表示输入结束。
具体代码
#includeiostream
using namespace std;
# define Max 1
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