c - 优先级队列的两种不同定义？

Question

我不明白以下两个优先级队列的定义是否正确:

1.

-升序优先队列 - 任意插入元素，但删除后，移除最小的元素(假设数据为整数)。

-降序优先级队列 - 任意插入元素，但删除后，移除最大的元素(假设数据为整数)。

每个示例:

5 15 10 -> after dequeue() -> 15 10
15 5 10 -> after dequeue() -> 5 10

2.

优先级队列的每个元素都有一个优先级，根据该优先级完成删除。可以有两种情况。首先，删除具有最高优先级 的元素。其次，具有最低优先级的元素被删除。

显然，这与第一个定义不同。如果我们将优先级 6,3,12 分配给数字 15, 10, 5，那么在 dequeue() 操作之后有两种情况。如果具有最低优先级 的元素被移除，则队列为15,5(10 被移除)。如果删除了具有最高优先级 的元素，则队列为15,10(删除了 5 个)。

此外，如果队列的元素不是数字(例如字符串)，那么第一个定义是无用的。

对吗？

问题:这两个定义都正确吗？在我看来，第一个仅可用于数字，但即便如此，它也违反了第二个定义中的优先级。有人可以解释一下吗？

以下是 C 中两个定义的两个实现:

           //1. DEFINITION//
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX 6

int intArray[MAX];
int itemCount = 0;

int peek(){
   return intArray[itemCount - 1];
}

bool isEmpty(){
   return itemCount == 0;
}

bool isFull(){
   return itemCount == MAX;
}

int size(){
   return itemCount;
}

void insert(int data){
   int i = 0;

   if(!isFull()){
      // if queue is empty, insert the data
      if(itemCount == 0){
         intArray[itemCount++] = data;
      }else{
         // start from the right end of the queue

         for(i = itemCount - 1; i >= 0; i-- ){
            // if data is larger, shift existing item to right end
            if(data > intArray[i]){
               intArray[i+1] = intArray[i];
            }else{
               break;
            }
         }

         // insert the data
         intArray[i+1] = data;
         itemCount++;
      }
   }
}

int removeData(){
   return intArray[--itemCount];
}

int main() {

   insert(3);
   insert(5);
   insert(9);
   insert(1);
   insert(12);

   int num = removeData();
   printf("Element removed: %d\n",num);

   return 0; 
}

             //2. DEFINITION//

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define SIZE 5            /* Size of Queue */
int f=0,r=-1;       /* Global declarations */
typedef struct PRQ
{
    int ele;
    int pr;
}PriorityQ;

PriorityQ PQ[SIZE];

PQinsert(int elem, int pre)
{
    int i;       /* Function for Insert operation */
    if( Qfull()) printf("\n\n Overflow!!!!\n\n");
    else
    {
        i=r;
        ++r;
        while(PQ[i].pr >= pre && i >= 0) /* Find location for new elem */
        {
            PQ[i+1]=PQ[i];
            i--;
        }
        PQ[i+1].ele=elem;
        PQ[i+1].pr=pre;
    }
}

PriorityQ PQdelete()
{                      /* Function for Delete operation */
    PriorityQ p;
    if(Qempty()){ printf("\n\nUnderflow!!!!\n\n");
    p.ele=-1;p.pr=-1;
    return(p); }
    else
    {
        p=PQ[f];
        f=f+1;
        return(p);
    }
}
int Qfull()
{                     /* Function to Check Queue Full */
    if(r==SIZE-1) return 1;
    return 0;
}

int Qempty()
{                    /* Function to Check Queue Empty */
    if(f > r) return 1;
    return 0;
}

display()
{                  /* Function to display status of Queue */
    int i;
    if(Qempty()) printf(" \n Empty Queue\n");
    else
    {
        printf("Front->");
        for(i=f;i<=r;i++)
            printf("[%d,%d] ",PQ[i].ele,PQ[i].pr);
        printf("<-Rear");
    }
}

main()
{                         /* Main Program */
    int opn;
    PriorityQ p;
    do
    {
        printf("\n ### Priority Queue Operations(DSC order) ### \n\n");
        printf("\n Press 1-Insert, 2-Delete,3-Display,4-Exit\n");
        printf("\n Your option ? ");
        scanf("%d",&opn);
        switch(opn)
        {
        case 1: printf("\n\nRead the element and its Priority?");
            scanf("%d%d",&p.ele,&p.pr);
            PQinsert(p.ele,p.pr); break;
        case 2: p=PQdelete();
            if( p.ele != -1)
                printf("\n\nDeleted Element is %d \n",p.ele);
            break;
        case 3: printf("\n\nStatus of Queue\n\n");
            display(); break;
        case 4: printf("\n\n Terminating \n\n"); break;
        default: printf("\n\nInvalid Option !!! Try Again !! \n\n");
            break;
        }
        printf("\n\n\n\n  Press a Key to Continue . . . ");
        getch();
    }while(opn != 4);
}

Answer 1

A priority queue是一个包含元素(就像任何数据结构)以及它们的优先级的数据结构。这是您的第二个定义。

但是，在某些情况下，元素实际上代表了它们自己的优先级。这是您的第一个定义:有时，您只需要存储一堆无序数字并按顺序检索它们。请注意，在这种情况下，元素不一定是数字。其他数据类型可能具有可用作优先级的属性。