優先キュー は抽象データ構造であり、キュー内の各データ/値には特定の優先順位があります。たとえば、航空会社では、ビジネスクラスまたはファーストクラスというタイトルが付いた手荷物は、他の手荷物よりも早く到着します。
Priority Queue は、次のプロパティを持つキューの拡張です。
- 優先度の高い要素は、優先度の低い要素よりも前にデキューされます。
- 2 つの要素の優先順位が同じ場合、それらはキュー内の順序に従って処理されます。
様々な アプリケーション コンピューター サイエンスの優先キューは次のとおりです。
ジョブ スケジューリング アルゴリズム、CPU およびディスク スケジューリング、さまざまなプロセス間で共有されるリソースの管理など。
優先キューとキューの主な違い:
- Queue では、最も古い要素が最初にデキューされます。一方、Priority Queue では、最も高い優先順位に基づいて要素がデキューされます。
- 要素が優先キューから取り出される場合、取得される結果は昇順または降順のいずれかでソートされます。一方、要素が単純なキューからポップされると、結果として FIFO 順序のデータが取得されます。
以下は、 簡単な実装 プライオリティキューの。
パイソン
# A simple implementation of Priority Queue> # using Queue.> class> PriorityQueue(>object>):> >def> __init__(>self>):> >self>.queue>=> []> >def> __str__(>self>):> >return> ' '>.join([>str>(i)>for> i>in> self>.queue])> ># for checking if the queue is empty> >def> isEmpty(>self>):> >return> len>(>self>.queue)>=>=> 0> ># for inserting an element in the queue> >def> insert(>self>, data):> >self>.queue.append(data)> ># for popping an element based on Priority> >def> delete(>self>):> >try>:> >max_val>=> 0> >for> i>in> range>(>len>(>self>.queue)):> >if> self>.queue[i]>>>self>.queue[max_val]:> >max_val>=> i> >item>=> self>.queue[max_val]> >del> self>.queue[max_val]> >return> item> >except> IndexError:> >print>()> >exit()> if> __name__>=>=> '__main__'>:> >myQueue>=> PriorityQueue()> >myQueue.insert(>12>)> >myQueue.insert(>1>)> >myQueue.insert(>14>)> >myQueue.insert(>7>)> >print>(myQueue)> >while> not> myQueue.isEmpty():> >print>(myQueue.delete())> |
>
>出力：
12 1 14 7 14 12 7 1>
上記のコードでは、削除の時間計算量は O(n) であることに注意してください。あ より良い実装 使うことです バイナリ ヒープ これは通常、優先キューを実装するために使用されます。 Python が提供するものに注意してください。 ヒープク 図書館にも。
Time complexity: By using heap data structure to implement Priority Queues Insert Operation: O(log(n)) Delete Operation: O(log(n))>