Первая простая реализация
Первая простая реализация
При разработке очереди по приоритету первый атрибут (возможность хранения произвольного количества элементов) наталкивает на мысль об использовании какой-либо расширяемой структуры данных типа связного списка или расширяемого массива, такого как TList. Мы будем использовать (по крайней мере, пока) TList.
Следующий атрибут (возможность добавления элемента в очередь) легко реализовать в случае применения TList: достаточно вызвать метод Add структуры TList. Мы будем исходить из предположения, что добавляемыми в очередь по приоритету элементами будут каким-то образом описанные объекты, свойством которых является их приоритет. В результате мы получаем Достаточно простой элемент, не отвлекающий наше внимание от функциональных возможностей очереди по приоритету.
Реализация третьего атрибута (возможности отыскания наивысшего приоритета и возвращения связанного с ним объекта с удалением его из обрабатываемой очереди по приоритету) несколько сложнее, но все же сравнительно проста. По существу мы выполняем итерационный просмотр элементов структуры TList, сравнивая приоритет каждого элемента с наибольшим обнаруженным приоритетом. Если приоритет данного элемента больше наибольшего обнаруженного до этого момента приоритета, мы помечаем индекс этого элемента как нового элемента с наибольшим приоритетом и переходим к следующему элементу. Этот поиск является простым последовательным поиском. После проверки всех элементов в структуре TList мы знаем, какой их них является наибольшим (его индекс был запомнен), и просто удаляем его из TList.
Пример кода простой очереди по приоритету приведен в листинге 9.1. В нем используется функция сравнения, которая передается очереди по приоритету при ее создании, и которая сравнивает приоритеты элементов. Таким образом, самой очереди по приоритету не нужно уметь сравнивать приоритеты (и, следовательно, знать, являются ли они числами, строками или чем-либо еще): очередь просто вызывает функцию сравнения, передавая ей два элемента, приоритеты которых требуется сравнить. Обратите также внимание, что очереди не нужно знать, что представляют собой элементы. Она просто хранит их. Поэтому можно просто объявить использование указателей в очереди и при необходимости выполнять приведение типов.
Листинг 9.1. Простая очередь по приоритету, построенная на основе структуры TList type
TtdSimplePriQueuel = class private
FCompare : TtdCompareFunc;
FList : TList;
protected
function pqGetCount : integer;
public
constructor Create(aCompare : TtdCompareFunc);
destructor Destroy; override;
function Dequeue : pointer;
procedure Enqueue(aItem : pointer);
property Count : integer read pqGetCount;
end;
constructor TtdSimplePriQueuel.Create(aCompare : TdCompareFunc);
begin
inherited Create;
FCompare := aCompare;
FList := TList.Create;
end;
destructor TtdSimplePriQueuel.Destroy;
begin
FList.Free;
inherited Destroy;
end;
function TtdSimplePriQueuel.Dequeue : pointer;
var
Inx : integer;
PQCount : integer;
MaxInx : integer;
MaxItem : pointer;
begin
PQCount := Count;
if (PQCount = 0) then
Result := nil else
if (PQCount = 1) then begin
Result := FList.List^[0];
FList.Clear;
end
else begin
MaxItem := FList.List^ [0];
MaxInx := 0;
for Inx := 1 to pred(PQCount) do
if (FCompare (FList.List^ [Inx], MaxItem) > 0) then begin
MaxItem := FList.List^[Inx];
MaxInx := Inx;
end;
Result := MaxItem;
FList.List^[MaxInx] := FList.Last;
FList.Count := FList.Count - 1;
end;
end;
procedure TtdSimplePriQueuel.Enqueue(aItem : pointer);
begin
FList.Add(aItem);
end;
function TtdSimplePriQueuel.pqGetCount : integer;
begin
Result := FList.Count;
end;
Из листинга 9.1 видно, что в действительности этот класс является достаточно простым, и даже добавление в него отсутствовавшей ранее проверки на наличие ошибок не делает его громоздким. Единственный фрагмент кода, который представляет интерес - код удаления элемента: мы не вызываем метод Delete структуры данных TList (операция типа O(n)) а просто заменяем элемент, который нужно удалить, последним элементом и уменьшаем на единицу значение счетчика элементов (операция типа O(1)).
Исходный код класса TtdSimplePriQueuel можно найти на Web-сайте издательства, в разделе материалов. После выгрузки материалов отыщите среди них файл TDPriQue.pas.
После того, как мы убедились в простоте разработки создания этой очереди по приоритету, рассмотрим ее эффективность. Во-первых, добавление элемента в очередь по приоритету будет требовать постоянного времени. Иначе говоря, эта операция является операцией типа O(1). Независимо от того, содержит ли очередь ноль или тысячи элементов, добавление нового элемента будет занимать приблизительно одно и то же время: мы всего лишь дописываем его в конец списка.
Теперь рассмотрим противоположную операцию: удаление элемента. В этом случае для отыскания элемента с наивысшим приоритетом потребуется выполнить считывание всех элементов в структуре TList. Этот поиск является последовательным и, как было показано в главе 4, эта операция является операцией типа O(n). Требуемое для этого время пропорционально количеству элементов в очереди.
Таким образом, мы разработали и создали структуру данных, реализующую очередь по приоритету, в которой добавление элемента является операцией типа O(1), а удаление - операцией типа O(n). При наличии небольшого количества элементов эта структура оказывается вполне приемлемой и достаточно эффективной.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Шаг первый: простая страница
Шаг первый: простая страница Вначале бралась обычная страница, для которой использовалось только gzip-сжатие HTML-файла. Это самое простое, что может быть сделано для ускорения загрузки страницы. Данная оптимизация бралась за основу, с которой сравнивалось все остальное. Для
Простая железнодорожная система
Простая железнодорожная система Вы легко построите железнодорожную систему, состоящую из одного пути с остановками и двумя простыми конечными точками. Обеспечьте энергией начало железной дороги, выкопав яму 2?1 и поместив в нее энергорельсы. Последний блок рельсов
Пример: простая программа с уведомлением
Пример: простая программа с уведомлением Прежде чем углубляться в тонкости сигналов реального времени и потоков Posix, мы напишем простейшую программу, включающую отправку сигнала SI6USR1 при помещении сообщения в пустую очередь. Эта программа приведена в листинге 5.8, и мы
Глава 4 Простая
Глава 4 Простая В этой главе рассматриваются модификаторы и составные объекты. Действие модификаторов направлено на изменение формы объекта, взаимодействие двух объектов приводит к созданию третьего – составного. Моделирование с использованием модификаторов и
9.2. Простая ассемблерная вставка
9.2. Простая ассемблерная вставка Вот как с помощью функции asm() осуществляется сдвиг числа на 8 битов вправо:asm("shrl $8, %0" : "=r" (answer) : "r" (operand) : "cc");Выражение в скобках состоит из секций, разделенных двоеточиями. В первой секции указана ассемблерная инструкция и ее операнды.
Простая функция хеширования для строк
Простая функция хеширования для строк Похоже, что приведенные в предыдущем разделе рассуждения наталкивают на мысль о необходимости использования весовых коэффициентов, соответствующих позиции каждого символа в строке во избежание конфликтов при использовании
Вторая простая реализация
Вторая простая реализация Однако при наличии большого количества элементов или при добавлении и удалении из очереди большого количества элементов она оказывается не столь эффективной, как хотелось бы. Уверен, что читатели сразу подумали об одном возможном способе
Простая реализация подсказок с помощью MFC
Простая реализация подсказок с помощью MFC Microsoft упростила добавление подсказок к кнопкам на панелях инструментов. Если вы используете AppWizard, этот процесс происходит автоматически. При генерации вашего приложения с помощью AppWizard щелкните флажок "Docking toolbar". После генерации
Пример 22-1. Простая функция
Пример 22-1. Простая функция #!/bin/bashfunky (){ echo "Это обычная функция."} # Функция должна быть объявлена раньше, чем ее можно будет использовать. # Вызов функции.funkyexit 0Функция должна быть объявлена раньше, чем ее можно будет использовать. К сожалению, в Bash нет возможности
Аппаратные трояны для процессоров Intel — первая практическая реализация Андрей Васильков
Аппаратные трояны для процессоров Intel — первая практическая реализация Андрей Васильков Опубликовано 19 сентября 2013 Восемь лет назад Министерство обороны США публично выразило обеспокоенность тем, что при достаточном техническом уровне
Простая архитектура PKI
Простая архитектура PKI Архитектура PKI может быть очень простой, если у пользователей - простые требования. В этом разделе рассматриваются два типа простой архитектуры: одиночный УЦ и списки доверия УЦ. Простая архитектура достаточна для связывания пользователей одного и