Шаблон очереди с приоритетом и вложенным классом

@Lena86 · Регистрация: 22.08.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Доброго времени суток. Задание создать шаблонный класс очереди с приоритетом плюс с вложенным классом.
Реализовать возможность добавления, извлечения, получения без извлечения элементов и очистку очереди.

все вроде понятно, но реализовать на практике не могу. написала горе-код, прошу помочь довести до ума

Header.h

C++
1
2
3
4
5
#pragma once
#include <iostream>
#include <string>
#include <time.h>
using namespace std;

Priority.h

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
#pragma once
#include "Header.h"
 
template <class T, class P>
class PriorityQueue
{
    class Size
    {
 
        int MaxQueueLength;
        int QueueLength;
 
        friend class PriorityQueue<T>;
    };
    
    T *Wait;
    T *Pri;
        
public:
    PriorityQueue(int s);   
    ~PriorityQueue();
 
    void Add(T a, T b);
    T Extract();
    bool IsEmpty();
    bool IsFull();
    T GetCount();
    void Show();
    void Clear();
 
};
 
template <class T, class P>
PriorityQueue<T>::PriorityQueue(int s)
{
    MaxQueueLength=s;
    Wait=new int[MaxQueueLength];
    Pri=new int[MaxQueueLength];
    QueueLength=0;
}
 
template <class T, class P>
PriorityQueue<T>::~PriorityQueue()
{
    delete[]Pri;
    delete[]Wait;
}
 
template <class T, class P>
void PriorityQueue<T>::Show()
{
    for(int i=0; i<QueueLength; i++)
    {
        cout<<Wait[i]<<"-"<<Pri[i]<<"\n"<<endl;
    }
}
 
template <class T, class P>
void PriorityQueue<T>::Clear()
{
    QueueLength=0;
}
 
template <class T, class P>
bool PriorityQueue<T>::IsEmpty()
{
    return QueueLength==0;
}
 
template <class T, class P>
bool PriorityQueue<T>::IsFull()
{
    return QueueLength==MaxQueueLength;
}
 
template <class T, class P>
T PriorityQueue<T>::GetCount()
{
    return QueueLength;
}
 
template <class T, class P>
void PriorityQueue<T>::Add(T a, T b)
{
    if(!IsFull())
    {
       Wait=a;
       Pri[QueueLength]=b;
       QueueLength++;
    }
}
 
template <class T, class P>
 T PriorityQueue<T>::Extract()
{
    if(!IsEmpty)
    {
    int max_pri=Pri[0];
    int pos_max_pri=0;
 
    for(int i=1; i<QueueLength;i++)
    {
        if(max_pri<Pri[i])
        {
            max_pri=Pri[i];
            pos_max_pri=i;
        }
        int temp1=Wait[pos_max_pri];
        int temp2=Pri[pos_max_pri];
 
        for(int i=pos_max_pri; i<QueueLength-1;i++)
        {
            Wait[i]=Wait[i+1];
            Pri[i]=Pri[i+1];
        }
        QueueLength--;
        return temp1;
    }
    }
    else return -1;
 
}

main.cpp

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
#include "Header.h"
#include "Priority.h"
 
void main()
{
    srand(time(0));
    PriorityQueue <int> QUP(25);
 
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
    QUP.Add(rand()%100, rand()%12);
    }
 
    QUP.Show();
 
 
}

@egor2116 · 23.07.2015, 14:53

но реализовать на практике не могу

наверное как то так можно

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
#include <iostream>
#include <algorithm>
 
namespace cf{
 
    template<class Type>
    class PriorityQueue{
        private:
            struct Pair{
                public:
                    int priority;
                    Type value;
            };
            struct Compare{
                bool operator()(Pair & a, Pair & b){
                    return a.priority > b.priority;
                }
            };
            size_t maxSize;
            size_t nowSize;
            Pair * arr;
            Compare comp;
        public:
            PriorityQueue(){
                maxSize = 10;
                nowSize = 0;
                arr = new Pair[maxSize];
            }
            PriorityQueue(size_t s){
                maxSize = s;
                nowSize = 0;
                arr = new Pair[maxSize];
            }
            PriorityQueue(const PriorityQueue<Type> & source){
                maxSize = source.getMaxSize();
                arr = new Pair[maxSize];
                for(int i = 0; i < maxSize; ++i)
                    arr[i] = source.getData()[i];
                nowSize = maxSize - 1;
            }
            ~PriorityQueue(){
                delete [] arr;
            }
            size_t getMaxSize() const { return maxSize; }
            size_t getSize() const { return nowSize; }
            Pair * getData() const { return arr; }
            PriorityQueue & operator=(PriorityQueue<Type> & source){
                maxSize = source.getMaxSize();
                arr = new Pair[maxSize];
                for(int i = 0; i < maxSize; ++i)
                    arr[i] = source.getData()[i];
            }
            void add(Type val, int p){
                if(nowSize == maxSize - 1){
                    Pair * tempArr = new Pair[maxSize * 2];
                    for(int i = 0; i < maxSize; ++i)
                        tempArr[i] = arr[i];
                    delete [] arr;
                    arr = new Pair[maxSize * 2];
                    for(int i = 0; i < maxSize; ++i)
                        arr[i] = tempArr[i];
                    
                    arr[nowSize].value = val;
                    arr[nowSize].priority = p;
                    ++nowSize;
                    maxSize *= 2;
                    delete [] tempArr;
                }
                else{
                    arr[nowSize].value = val;
                    arr[nowSize].priority = p;
                    ++nowSize;
                    
                }
            }
            Type get(){
                if(nowSize){
                    std::sort(arr, arr + nowSize, comp);
                    return arr[nowSize - 1].value;
                }
                return Type();
            }
            Type pop(){
                if(arr){
                    std::sort(arr, arr + nowSize, comp);
                    --nowSize;
                    return arr[nowSize].value;
                }
                return Type();
            }
            void clear(){
                delete [] arr;
                nowSize = 0;
                maxSize = 10;
                arr = new Pair[maxSize];
            }
    };
}
 
int main()
{
   cf::PriorityQueue<int> q;
   q.add(11,12); // (значение, приоритет(чем меньше значение приоритета тем выше приоритет))
   q.add(10,1);
   q.add(12,2);
   q.add(13,3);
   q.add(14,4);
   q.add(15,5);
   q.add(16,6);
   q.add(17,7);
   q.add(18,8);
   q.add(19,9);
   q.add(20,10);
   q.add(21,11);  
   
   int val = q.get(); // взять без удаления
   std::cout << val << std::endl;
  
  for(int i = 0; i < q.getSize(); ++i){
        std::cout << q.getData()[i].value << " " << q.getData()[i].priority << std::endl;
   }
   
   val = 99999;
   val = q.pop(); // взять с удалением
   std::cout << val << std::endl;
  
  for(int i = 0; i < q.getSize(); ++i){
        std::cout << q.getData()[i].value << " " << q.getData()[i].priority << std::endl;
   }
   
   q.clear(); // очистка
   for(int i = 0; i < q.getSize(); ++i){
        std::cout << q.getData()[i].value << " " << q.getData()[i].priority << std::endl;
   }
 
    return 0;
}

@Геомеханик · 24.07.2015, 01:26

Сообщение от Lena86

все вроде понятно, но реализовать на практике не могу

Существует 3-варианта наиболее оптимальными для создание приоритетной очереди, самое простое написать на базе бинарной куче, по-сложнее на базе Биномиальной куче и самое сложное это Фибоначчиева куча, так что по рассматривай их тоже как-нибудь на досуге.

Вот набросал на базе бинарной куче.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
#include <iostream>
#include <cstdlib>
 
//функтор по-умолчанию от наибольшего к меньшему
template<typename T>
struct pcmp {
    bool operator () (const T& a, const T& b)const{
        return (a > b);
    }
};
 
//приоритетная очредь на базе бинарной кучи
template<typename T, typename Cmp = pcmp<T> >
class pqueue {
private:
    T*     arr;
    size_t cnt;
    size_t mem;
    Cmp    cmp;
public:
    pqueue(void):arr(NULL),
                 cnt(0),
                 mem(16){}
    pqueue(const T* f, const T* l):arr(NULL),
                                   cnt(0),
                                   mem(16){
        this->copy(f, l);
    }
    ~pqueue(){
        this->clear();
    }
    pqueue(const pqueue&);
    pqueue& operator = (const pqueue&);
public:
    
    //добавление
    bool push(const T& val){    
        if(! this->_alloc_array(1))
            return false;
 
        arr[cnt++] = val;
        size_t   i = cnt - 1;
        size_t   p = (i - 1) >> 1;
        while((i > 0) && cmp(val, arr[p])){
            std::swap(arr[p], arr[i]);
            i = p;
            p = (p - 1) >> 1;
        }
        return true;
    }
 
    //удаление
    void pop(void){
        if(cnt > 0){
            arr[0] = arr[--cnt];
            this->heapify(0);
        }
        if(! cnt)
            this->clear();
    }
 
    //копирование массива
    bool copy(const T* f, const T* l){
        size_t num = (size_t)(l - f);
        cnt = 0;
        if(! this->_alloc_array(num))
            return false;
 
        T* p = arr;
        while(f != l)
            *p++ = *f++;
        cnt = num;
 
        for(size_t i = cnt >> 1; i > 0; --i) 
            this->heapify(i);
        this->heapify(0);
        return true;
    }
 
    //удаление всех
    void clear(void){
        if(arr != NULL)
            delete[] arr;
        arr = NULL;
        cnt = 0;
        mem = 16;
    }
 
    T& top(void) { return arr[0]; }
    T& top(void) const { return arr[0]; }
 
    size_t size(void) const {
        return cnt;
    }
 
    bool empty(void) const {
        return (cnt == 0);
    }
 
private:
    
    bool _alloc_array(size_t n){
        size_t tmem;
        if(arr == NULL){
            tmem = mem;
            if(n > tmem)
                tmem = n;
            arr = new (std::nothrow) T[tmem];
            if(arr == NULL)
                return false;
            mem = tmem;
        } else if((cnt + n) >= mem){
            tmem   = cnt + n + mem / 3;
            T* tmp = new (std::nothrow) T[tmem];
            if(tmp == NULL)
                return false;
 
            T* p = tmp;
            T* e = arr + cnt;
            for(T* i = arr; i != e; ++i)
                *p++ = *i;
 
            delete[] arr;
            arr = tmp;
            mem = tmem;
        }
        return true;
    }
 
    void heapify(size_t i){
        size_t li, ri, big;
 
        while(1) {
            li = (i << 1) + 1;
            ri = li + 1;
            if((li < cnt) && cmp(arr[li], arr[i]))
                big = li;
            else
                big = i;
 
            if((ri < cnt) && cmp(arr[ri], arr[big]))
                big = ri;
 
            if(big != i){
                std::swap(arr[big], arr[i]);
                i = big;
            }else
                break;
        }
    }
};
 
// от наименьшего к большему
struct intcmp {
    bool operator () (int a, int b)const{
        return (a < b);
    }
};
 
 
int main(void){
    pqueue<char> pch;
    for(int i = 0; i < 30; ++i)
        pch.push('A' + (char)(std::rand() % 26));   
        
    while(! pch.empty()){
        std::cout << pch.top();
        pch.pop();
    }
    std::cout << std::endl;
 
    //...
 
    int A[] = { 5, 2, 8, 6, 7, 1, 9, 3, 0, 4 };
    pqueue<int, intcmp> pq(A, A + sizeof(A)/sizeof(A[0]));
 
    while(! pq.empty()){
        std::cout << pq.top() << ' ';
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

Результат работы кода

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Символьное дифференцирование igorrr37 13.02.2026 / * Программа принимает математическое выражение в виде строки и выдаёт его производную в виде строки и вычисляет значение производной при заданном х Логарифм записывается как: (x-2)log(x^2+2) -. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .	И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»
SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL3_image 8Observer8 10.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3_image содержит инструменты для расширенной работы с изображениями. Пошагово создадим проект для загрузки изображения формата PNG с альфа-каналом (с прозрачным. . .	Установка Qt-версии Lazarus IDE в Debian Trixie Xfce volvo 10.02.2026 В общем, достали меня глюки IDE Лазаруса, собранной с использованием набора виджетов Gtk2 (конкретно: если набирать текст в редакторе и вызвать подсказку через Ctrl+Space, то после закрытия окошка. . .