Hàng đợi ưu tiên có tự động sắp xếp Python không?

Sau một thời gian cố gắng tìm ra một lỗi được đồn đại trong hàng đợi ưu tiên của Python [

10
10
15

75], tôi đã thành công trong việc viết một chương trình nhỏ có thể tạo lại lỗi này

Mã có sẵn tại https. //cai Xô nhỏ. org/dpb/queue_change_test. Nó được dành cho Python v. 2. 6. Như tôi đã tìm thấy gần đây, vấn đề thường không phát sinh khi các cấu trúc dữ liệu đơn giản được đặt trong hàng đợi và có thể được sắp xếp theo thứ tự từ điển;

Lỗi xảy ra trong mã này khi danh sách được liệt kê và một số giá trị của chúng sau đó được thay đổi bên ngoài hàng đợi. Hàng đợi sẽ tự động sắp xếp lại, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng

Nếu sau khi thay đổi các giá trị, hàng đợi được chuyển sang một danh sách khác và những nội dung đó sau đó được đưa vào hàng đợi lại, thì hàng đợi mới được coi là đã được sắp xếp chính xác. Điều đó cho thấy rằng sự cố có liên quan đến chính cấu trúc dữ liệu hàng đợi chứ không phải các giá trị trong hàng đợi. Hàng đợi thêm các giá trị một cách chính xác nhưng không phải lúc nào cũng sắp xếp chúng một cách chính xác khi chúng bị thay đổi sau khi được thêm vào

Phần đầu của hàng đợi này là phần tử nhỏ nhất đối với thứ tự đã chỉ định. Nếu nhiều phần tử được gắn với giá trị nhỏ nhất, thì phần đầu là một trong những phần tử đó -- các phần tử bị phá vỡ tùy ý. Các phép toán truy xuất hàng đợi

10
10
15

76,

10
10
15

77,

10
10
15

78, và

10
10
15

79 truy xuất phần tử ở đầu hàng đợi

Hàng đợi ưu tiên không bị chặn, nhưng có dung lượng bên trong chi phối kích thước của một mảng được sử dụng để lưu trữ các phần tử trên hàng đợi. Nó luôn lớn ít nhất bằng kích thước hàng đợi. Khi các phần tử được thêm vào hàng đợi ưu tiên, dung lượng của nó sẽ tự động tăng lên. Các chi tiết của chính sách tăng trưởng không được chỉ định

Lớp này và trình lặp của nó triển khai tất cả các phương thức tùy chọn của giao diện

10
10
15

80 và

10
10
15

81. Iterator được cung cấp trong phương thức

10
10
15

82 không đảm bảo sẽ duyệt qua các phần tử của hàng đợi ưu tiên theo bất kỳ thứ tự cụ thể nào. Nếu bạn cần truyền tải theo thứ tự, hãy cân nhắc sử dụng

10
10
15

830

Lưu ý rằng việc triển khai này không được đồng bộ hóa. Nhiều luồng không được truy cập đồng thời một phiên bản

10
10
15

831 nếu bất kỳ luồng nào sửa đổi hàng đợi. Thay vào đó, hãy sử dụng lớp

10
10
15

832 an toàn cho luồng

lưu ý thực hiện. việc triển khai này cung cấp thời gian O[log[n]] cho các phương pháp xếp hàng và xếp hàng [

10
10
15

833,

10
10
15

76,

10
10
15

835 và

10
10
15

836];

PriorityQueue được sử dụng khi các đối tượng được cho là được xử lý dựa trên mức độ ưu tiên. Được biết, một Queue tuân theo thuật toán First-In-First-Out, nhưng đôi khi các phần tử của queue cần được xử lý theo mức độ ưu tiên, đó là lúc PriorityQueue phát huy tác dụng

PriorityQueue dựa trên vùng ưu tiên. Các phần tử của hàng đợi ưu tiên được sắp xếp theo thứ tự tự nhiên hoặc theo Bộ so sánh được cung cấp tại thời điểm xây dựng hàng đợi, tùy thuộc vào hàm tạo nào được sử dụng.   

Trong hàng đợi ưu tiên bên dưới, phần tử có giá trị ASCII lớn nhất sẽ có mức ưu tiên cao nhất

Tuyên ngôn

public class PriorityQueue extends AbstractQueue implements Serializable

where E is the type of elements held in this queue

The class implements Serializable, Iterable, Collection, Queue interfaces.

Một vài điểm quan trọng trên Hàng đợi ưu tiên như sau.  

• PriorityQueue không cho phép null
• Chúng tôi không thể tạo PriorityQueue của các đối tượng không thể so sánh được
• PriorityQueue là hàng đợi không liên kết
• Phần đầu của hàng đợi này là phần tử ít nhất đối với thứ tự đã chỉ định. Nếu nhiều phần tử được gắn với giá trị nhỏ nhất, thì phần đầu là một trong những phần tử đó — các phần tử bị phá vỡ tùy ý
• Vì PriorityQueue không an toàn cho luồng, nên java cung cấp lớp PriorityBlockingQueue triển khai giao diện BlockingQueue để sử dụng trong môi trường đa luồng java
• Các thao tác truy xuất hàng đợi thăm dò, xóa, xem nhanh và phần tử truy cập phần tử ở đầu hàng đợi
• Nó cung cấp thời gian O[log[n]] cho các phương thức thêm và thăm dò ý kiến
• Nó kế thừa các phương thức từ lớp AbstractQueue, AbstractCollection, Collection và Object

nhà xây dựng

1. Hàng đợi ưu tiên[]. Tạo một PriorityQueue với dung lượng ban đầu mặc định [11] sắp xếp các phần tử của nó theo thứ tự tự nhiên của chúng

PriorityQueue pq = new PriorityQueue[];

2. PriorityQueue[Collection c]: Creates a PriorityQueue containing the elements in the specified collection.

PriorityQueue pq = new PriorityQueue[Collection c];

3. PriorityQueue[int Dung lượng ban đầu]. Tạo một PriorityQueue với dung lượng ban đầu được chỉ định sắp xếp các phần tử của nó theo thứ tự tự nhiên của chúng

PriorityQueue pq = new PriorityQueue[int initialCapacity];

4. PriorityQueue[int initialCapacity, Comparator comparator]: Creates a PriorityQueue with the specified initial capacity that orders its elements according to the specified comparator.

PriorityQueue pq = new PriorityQueue[int initialCapacity, Comparator comparator];

5. PriorityQueue[PriorityQueue c]: Creates a PriorityQueue containing the elements in the specified priority queue.

PriorityQueue pq = new PriorityQueue[PriorityQueue c];

6. PriorityQueue[SortedSet c]: Creates a PriorityQueue containing the elements in the specified sorted set.

PriorityQueue pq = new PriorityQueue[SortedSet c];

Ví dụ

Ví dụ dưới đây giải thích các thao tác cơ bản sau của hàng đợi ưu tiên

• thêm boolean [phần tử E]. Phương thức này chèn phần tử đã chỉ định vào hàng đợi ưu tiên này
• nhìn trộm công khai[]. Phương thức này truy xuất, nhưng không xóa, phần đầu của hàng đợi này hoặc trả về null nếu hàng đợi này trống
• thăm dò dư luận[]. Phương thức này truy xuất và xóa phần đầu của hàng đợi này hoặc trả về null nếu hàng đợi này trống

Java

10
10
15

95

10
10
15

96

10
10
15

97

10
10
15

0

10
10
15

1

10
10
15

2

10
10
15

3

10
10
15

4

10
10
15

5

10
10
15

6

10
10
15

7

10
10
15

8

10
10
15

9

10
10
15

10

10
10
15

11

10
10
15

7____113

10
10
15

14

10
10
15

15

10
10
15

14

10
10
15

17

10
10
15

18

10
10
15

19

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

32

10
10
15

14

10
10
15

34

10
10
15

35

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

34

10
10
15

39

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

34____343

10
10
15

36

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

47

10
10
15

14

10
10
15

49

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

32

10
10
15

14

10
10
15

34

10
10
15

14

10
10
15

36

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

39

10
10
15

14

10
10
15

49

10
10
15

7____543

10
10
15

43

Đầu ra

10
10
15

Thao tác trên PriorityQueue

Hãy xem cách thực hiện một số thao tác thường được sử dụng trên lớp Hàng đợi ưu tiên

1. Thêm phần tử. Để thêm một phần tử vào hàng đợi ưu tiên, chúng ta có thể sử dụng phương thức add[]. Thứ tự chèn không được giữ lại trong PriorityQueue. Các phần tử được lưu trữ dựa trên thứ tự ưu tiên tăng dần theo mặc định.  

Java

10
10
15

45

10
10
15

1

10
10
15

97

10
10
15

0

10
10
15

97

10
10
15

950

10
10
15

4

10
10
15

8

10
10
15

2

10
10
15

3

10
10
15

4

10
10
15

7

10
10
15

8

10
10
15

9

10
10
15

10

10
10
15

11

10
10
15

7____113

10
10
15

14

10
10
15

964

10
10
15

18

10
10
15

966

10
10
15

14

10
10
15

968

10
10
15

969

10
10
15

970

10
10
15

971

10
10
15

972

10
10
15

973

10
10
15

974

10
10
15

975

10
10
15

976

10
10
15

977

10
10
15

976

10
10
15

979____100

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

43

10
10
15

14

10
10
15

05

10
10
15

7____543

10
10
15

43

Đầu ra

10
10
15

1

Chúng tôi sẽ không nhận được các phần tử được sắp xếp bằng cách in PriorityQueue

Java

10
10
15

45

10
10
15

1

10
10
15

97

10
10
15

0

10
10
15

97

10
10
15

950

10
10
15

4

10
10
15

8

10
10
15

2

10
10
15

3

10
10
15

4

10
10
15

7

10
10
15

8

10
10
15

9

10
10
15

10

10
10
15

11

10
10
15

7____113

10
10
15

14

10
10
15

28

10
10
15

18

10
10
15

966

10
10
15

4

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

38

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

4

10
10
15

14

10
10
15

05

10
10
15

7____543

10
10
15

43

Đầu ra

10
10
15

3

2. Loại bỏ các yếu tố. Để xóa một phần tử khỏi hàng đợi ưu tiên, chúng ta có thể sử dụng phương thức remove[]. Nếu có nhiều đối tượng như vậy, thì lần xuất hiện đầu tiên của đối tượng sẽ bị xóa. Ngoài ra, phương thức poll[] cũng được sử dụng để loại bỏ phần đầu và trả về

Java

10
10
15

50

10
10
15

51

10
10
15

1

10
10
15

97

10
10
15

0

10
10
15

97

10
10
15

950

10
10
15

1

10
10
15

8

10
10
15

2

10
10
15

3

10
10
15

1

10
10
15

7

10
10
15

8

10
10
15

9

10
10
15

10

10
10
15

11

10
10
15

7____113

10
10
15

14

10
10
15

28

10
10
15

18

10
10
15

966

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

38

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

88

10
10
15

89

10
10
15

90

10
10
15

1

10
10
15

92____193

10
10
15

14

10
10
15

95______134

10
10
15

36

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

88

10
10
15

101

10
10
15

90

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

88

10
10
15

106

10
10
15

107

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

88

10
10
15

111

10
10
15

90

10
10
15

7____543

10
10
15

43

Đầu ra

10
10
15

4

3. Truy cập các phần tử. Vì hàng đợi tuân theo nguyên tắc Nhập trước xuất trước, nên chúng tôi chỉ có thể truy cập phần đầu của hàng đợi. Để truy cập các phần tử từ hàng đợi ưu tiên, chúng ta có thể sử dụng phương thức peek[].
 

Java

10
10
15

116

10
10
15

51

10
10
15

97

10
10
15

0

10
10
15

1

10
10
15

2

10
10
15

3

10
10
15

4

10
10
15

5

10
10
15

6

10
10
15

7

10
10
15

8

10
10
15

9

10
10
15

10

10
10
15

130

10
10
15

7____113

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

135

10
10
15

14

10
10
15

28

10
10
15

18

10
10
15

966

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

38

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

88

10
10
15

154

10
10
15

90

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

158

10
10
15

14

10
10
15

160

10
10
15

14

10
10
15

88

10
10
15

163

10
10
15

164

10
10
15

7____543

10
10
15

43

Đầu ra

10
10
15

3

4. Lặp lại PriorityQueue. Có nhiều cách để lặp qua PriorityQueue. Cách nổi tiếng nhất là chuyển đổi hàng đợi thành mảng và duyệt qua vòng lặp for. Tuy nhiên, hàng đợi cũng có một trình vòng lặp sẵn có có thể được sử dụng để lặp qua hàng đợi

Java

10
10
15

168

10
10
15

169

10
10
15

1

10
10
15

97

10
10
15

0

10
10
15

1

10
10
15

8

10
10
15

2

10
10
15

3

10
10
15

1

10
10
15

5

10
10
15

6

10
10
15

7

10
10
15

8

10
10
15

9

10
10
15

10

10
10
15

11

10
10
15

7____113

10
10
15

14

10
10
15

28

10
10
15

18

10
10
15

966

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

38

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

979

10
10
15

34

10
10
15

36

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

306

10
10
15

1

10
10
15

14

10
10
15

309

10
10
15

310

10
10
15

976

10
10
15

312

10
10
15

313

10
10
15

36

10
10
15

14

10
10
15

43

10
10
15

7____543

10
10
15

43

Đầu ra

10
10
15

4

Các phương thức trong lớp PriorityQueue

METHODDESCRIPTIONadd[E e]Inserts the specified element into this priority queue.clear[]Removes all of the elements from this priority queue.comparator[]Returns the comparator used to order the elements in this queue, or null if this queue is sorted according to the natural ordering of its elements.contains​[Object o]Returns true if this queue contains the specified element.forEach​[Consumer c]Removes all of this collection’s elements that are also contained in the specified collection [optional operation].removeIf​[Predicate c]Retains only the elements in this collection that are contained in the specified collection [optional operation].spliterator[]Creates a late-binding and fail-fast Spliterator over the elements in this queue. toArray[]Returns an array containing all of the elements in this queue. toArray​[T[] a]Returns an array containing all of the elements in this queue; the runtime type of the returned array is that of the specified array.

Các phương thức được khai báo trong lớp java. sử dụng. Trừu TượngHàng Đợi

METHODDESCRIPTIONaddAll[Collection c]Returns true if this collection contains all of the elements in the specified collection.isEmpty[]Returns true if this collection contains no elements.toString[]Returns a string representation of this collection.

Các phương thức được khai báo trong giao diện java. sử dụng. thu thập

METHODDESCRIPTIONcontainsAll[Collection c]Returns true if this collection contains all of the elements in the specified collection.equals[Object o]Compares the specified object with this collection for equality.hashCode[]Returns the hash code value for this collection.isEmpty[]Returns true if this collection contains no elements.parallelStream[]Returns a possibly parallel Stream with this collection as its source.size[]Returns the number of elements in this collection.stream[]Returns a sequential Stream with this collection as its source.toArray[IntFunction generator]Returns an array containing all of the elements in this collection, using the provided generator function to allocate the returned array.

Các phương thức được khai báo trong giao diện java. sử dụng. Xếp hàng

METHODDESCRIPTIONpeek[] Truy xuất nhưng không xóa phần đầu của hàng đợi này hoặc trả về null nếu hàng đợi này trống. poll[] Truy xuất và xóa phần đầu của hàng đợi này hoặc trả về null nếu hàng đợi này trống

Các ứng dụng.  

• Thực hiện thuật toán Dijkstra và Prim
• Tối đa hóa tổng mảng sau K phủ định

Những bài viết liên quan.  

• Java. sử dụng. Lớp PriorityQueue trong Java
• Triển khai PriorityQueue thông qua Bộ so sánh trong Java

Bài viết này được đóng góp bởi Mehak Kumar. Vui lòng viết nhận xét nếu bạn thấy bất cứ điều gì không chính xác hoặc nếu bạn muốn chia sẻ thêm thông tin về chủ đề đã thảo luận ở trên

Hàng đợi ưu tiên có được sắp xếp tự động không?

Hàng đợi ưu tiên của Python sắp xếp như thế nào?

Là một hàng đợi ưu tiên chỉ là một danh sách được sắp xếp?

Hàng đợi ưu tiên có được sắp xếp không?