Prioriterte køer er abstrakte datastrukturer hvor hver data/verdi i køen har en viss prioritet. For eksempel hos flyselskaper kommer bagasje med tittelen Business eller First-class tidligere enn resten.
Priority Queue er en utvidelse av køen med følgende egenskaper.
- Et element med høy prioritet settes ut av kø før et element med lav prioritet.
- Hvis to elementer har samme prioritet, serveres de i henhold til rekkefølgen i køen.
Diverse applikasjoner av prioritetskøen i informatikk er:
Jobbplanleggingsalgoritmer, CPU- og diskplanlegging, administrasjon av ressurser som deles mellom ulike prosesser, etc.
Viktige forskjeller mellom Priority Queue og Queue:
- I kø blir det eldste elementet satt ut av kø først. Mens, i Priority Queue, blir et element basert på høyeste prioritet satt ut av kø.
- Når elementer hoppes ut av en prioritert kø, blir resultatet enten sortert i økende rekkefølge eller i synkende rekkefølge. Mens, når elementer poppes fra en enkel kø, oppnås en FIFO-rekkefølge med data i resultatet.
Nedenfor er en enkel implementering av prioritert kø.
Python
# A simple implementation of Priority Queue> # using Queue.> class> PriorityQueue(> object> ):> > def> __init__(> self> ):> > self> .queue> => []> > def> __str__(> self> ):> > return> ' '> .join([> str> (i)> for> i> in> self> .queue])> > # for checking if the queue is empty> > def> isEmpty(> self> ):> > return> len> (> self> .queue)> => => 0> > # for inserting an element in the queue> > def> insert(> self> , data):> > self> .queue.append(data)> > # for popping an element based on Priority> > def> delete(> self> ):> > try> :> > max_val> => 0> > for> i> in> range> (> len> (> self> .queue)):> > if> self> .queue[i]>> self> .queue[max_val]:> > max_val> => i> > item> => self> .queue[max_val]> > del> self> .queue[max_val]> > return> item> > except> IndexError:> > print> ()> > exit()> if> __name__> => => '__main__'> :> > myQueue> => PriorityQueue()> > myQueue.insert(> 12> )> > myQueue.insert(> 1> )> > myQueue.insert(> 14> )> > myQueue.insert(> 7> )> > print> (myQueue)> > while> not> myQueue.isEmpty():> > print> (myQueue.delete())> |
>
>Produksjon:
12 1 14 7 14 12 7 1>
Merk at tidskompleksiteten for sletting er O(n) i koden ovenfor. EN bedre gjennomføring er å bruke Binær haug som vanligvis brukes til å implementere en prioritert kø. Merk at Python gir heapq på biblioteket også.
Time complexity: By using heap data structure to implement Priority Queues Insert Operation: O(log(n)) Delete Operation: O(log(n))>