PriorityQueue（Java）中的非最小值会发生什么？

Question

我试图理解为什么这个问题的答案是C.根据我刚看到的一个讲座，PriorityQueue保持最小的元素在前面，其余的没有关系或没有设置订购。因此，当添加小于当前最小值的值时，当前min将移动到队列的末尾或列表的后面，并且新的min将位于前面。这个逻辑似乎不适用于此，所以我想我错过了一些东西。在视频中提到索引0不会被使用，但我找不到原因。我想知道这是否是我所遗漏的。剩下的价值观是怎么回事？

这就是发生的事情。
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18 46 26
15 18 26 46
9 15 26 46 18
9 15 26 46 18 38
9 15 12 46 18 38 26
9 15 12 45 18 38 26 46

这是我使用上面解释的逻辑的原因 46个
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18 46 26
15 46 26 18
9 46 26 18 15
9 46 26 18 15 38
9 46 26 18 15 38 12
9 46 26 18 15 38 12 45

Answer 1

优先级队列组织元素（如果它是最小队列），以便根是最小元素。

请注意，在此示例中，队列由堆数据结构支持，堆存储为数组。堆保持根大于其子节点（左和右）的属性，并且每个子节点共享相同的属性，因为每个子节点都大于其子节点。堆的这个属性是回答您发布的问题的关键。

https://www.cs.auckland.ac.nz/~jmor159/PLDS210/heaps.html

上面的文字有一个插入堆的原理图，可以回答你的问题。在示例中，元素一个接一个地插入，并且它们向上传播（在某些实现中称为siftup）到堆数据结构中的位置，并且添加n个元素需要nlogn复杂度。

我建议通过重复插入元素将堆绘制为二叉树，你也会得到相同的结论，即（c）。

如果您对尝试使用某些Java代码感兴趣，可以下载两个类来实现堆的基本实现并使用它们。他们在：

http://khanna111.com/wordPressBlog/2013/06/

请注意，此实现使用“siftDown”方法，其中将给定的“n”元素数组转换为o（n）复杂度的堆。您可以下载代码并使用它并自己实现“siftUp”方法以获得对堆数据结构的理解。请注意，代码是Java。

Answer 2

不使用第零个元素，因为优先级队列是使用数组堆实现的。

数组堆具有位置i'元素的两个子元素位于(i * 2)和(i * 2) + 1的属性。此外，位置i的父节点因此位于数组中的(i / 2)位置。

如果根节点的位置为0，则无法进行此操作;在这种情况下，乘法不起作用。排除第一个位置0将允许使用上述两个属性创建树结构。这将允许使用常量时间数组操作快速操作堆。

当从堆中删除项目（换句话说，位置1中的项目从数组中删除）时，它将替换为数组堆中的最后一项。然后，这个值“向下冒泡”，与其较小的子进行交换，直到满足最小堆条件（节点的子节点都比自身大）。

Answer 3

PriorityQueue是基于min-heap的抽象数据结构。所以堆上的元素之间肯定有一个顺序，即具有最小值的对象将更接近根。但是min-heap的目标是找到min元素而不是对元素进行排序。因此，如果你遍历元素，你会发现它们没有特定的顺序放在堆上。