优先级队列
你可能比较奇怪,队列不是早就讲了嘛。这里之所以放到这里讲优先级队列,是因为虽然名字有队列,但其实是使用堆来实现的。上一章讲完了堆,这一章我们就趁热打铁来实现一个优先级队列。
实现优先级队列
优先级队列(Priority Queue) 顾名思义,就是入队的时候可以给一个优先级,通常是个数字或者时间戳等,当出队的时候我们希望按照给定的优先级出队,我们按照 TDD(测试驱动开发) 的方式先来写测试代码:
def test_priority_queue(): size = 5 pq = PriorityQueue(size) pq.push(5, 'purple') # priority, value pq.push(0, 'white') pq.push(3, 'orange') pq.push(1, 'black') res = [] while not pq.is_empty(): res.append(pq.pop()) assert res == ['purple', 'orange', 'black', 'white']
上边就是期望的行为,写完测试代码后我们来编写优先级队列的代码,按照出队的时候最大优先级先出的顺序:
class PriorityQueue(object): def __init__(self, maxsize): self.maxsize = maxsize self._maxheap = MaxHeap(maxsize) def push(self, priority, value): # 注意这里把这个 tuple push 进去,python 比较 tuple 从第一个开始比较 # 这样就很巧妙地实现了按照优先级排序 entry = (priority, value) # 入队的时候会根据 priority 维持堆的特性 self._maxheap.add(entry) def pop(self, with_priority=False): entry = self._maxheap.extract() if with_priority: return entry else: return entry[1] def is_empty(self): return len(self._maxheap) == 0
练习题
- 请你实现按照小优先级先出队的顺序的优先级队列