Java利用跳跃表解决双重队列问题详解

目录

• 一 问题描述
• 二 输入
• 三 输出
• 四 输入和输出样例
• 五 分析和设计
• 六 代码
• 七 测试

一 问题描述

银行的每个客户都有一个正整数标识 K，到银行请求服务时将收到一个正整数的优先级 P 。银行经理提议打破传统，在某些时候调用优先级最低的客户，而不是优先级最高的客户。系统将收到以下类型的请求：

① 0，系统需要停止服务。

② 1 K P，将客户 K 及优先级 P 添加到等待列表中。

③ 2，为优先级最高的客户提供服务，并将其从等待名单中删除。

④ 3，为优先级最低的客户提供服务，并将其从等待名单中删除。

二 输入

输入的每一行都包含一个请求，只有最后一行包含停止请求（代码0）。假设有请求在列表中包含新客户（代码1），在同一客户的列表中没有其他请求或有相同的优先级，标识符 K 总是小于10^6 ，优先级 P 总是小于10^7 。一个客户可以多次到银行请求服务，但是每次都获得不同的优先级。

三 输出

对代码为 2 或 3 的每个请求都单行输出所服务客户的标识。若请求在等待列表为空时到达，则输出 0。

四 输入和输出样例

1 输入样例

2

1 20 14

1 30 3

2

1 10 99

3

2

2

0

2 输出样例

0

20

30

10

0

五 分析和设计

本问题包括插入、删除优先级最高元素和删除优先级最低元素等3种操作，可以使用跳跃表解决。

六 代码

package com.platform.modules.alg.alglib.poj3481;
 
import Java.util.Random;
 
public class Poj3481D {
    private int INF = 0x7fffffff;
    private int MAX_LEVEL = 16;
    public String output = "";
 
    public String cal(String input) {
        Init();
        int op, num, val;
        String[] line = input.split("\n");
        int count = 0;
        while (true) {
            String commad[] = line[count++].split(" ");
            op = Integer.parseInt(commad[0]);
            if (op == 1) {
                num = Integer.parseInt(commad[1]);
                val = Integer.parseInt(commad[2]);
                Insert(num, val);
            } else if (op == 0) {
                return output;
            } else if (op == 2)
                Delete(true);
            else
                Delete(false);
        }
    }
 
    class Node {
        int nu编程客栈m, val;
        Node forward[] = new Node[MAX_LEVEL];
    }
 
    public Poj3481D() {
        for (int i = 0; i < updata.length; i++) {
            updata[i] = new Node();
        }
    }
 
    Node head;
    Node updata[] = new Node[MAX_LEVEL];
 
    int level, max_k, min_k;
 
    void Init() {
        level = 0;
        max_k = -INF;
        min_k = INF;
        head = new Node();
        for (int i = 0; i < MAX_LEVEL; i++)
            head.forward[i] = null;
        head.val = -INF;
    }
 
    // 按规则选择数据应该在哪层插入
    int RandomLevel() {
        int lay = 0;
        while (new Random().nextInt(100) % 2 == 0 && lay < MAX_LEVEL - 1)
            lay++;
        return lay;
    }
 
    // 查找最接近val的元素
    Node Find(int val) {
        Node p = head;
        for (int i = level; i >= 0; i--) {
            while (p.forward[i] != null && p.forward[i].val < val)
                p = p.forward[i];
            updata[i] = p; // 记录搜索过程中各级走过的最大节点位置
        }
        return p;
    }
 
    void Insert(int num, int val) {
        if (val > max_k) max_k = val;
        if 编程(val < min_k) min_k = val;
        Node s;
        int lay = RandomLevel();
        if (lay > level) // 要插入的层 > 现有层数
            level = lay;
        Find(val); //查询
        s = new Node(); // 创建一个新节点
        s.num = num;
        s.val = val;
        for (int i = 0; i < MAX_LEVEL; i++)
            s.forward[i] = null;
        for (int i = 0; i <= lay; i++) { // 插入操作
            s.forward[i] = updata[i].forward[i];
            updata[i].forward[i] = s;
        }
    }
 
    // flag=false 表示删除最小值，true 表示删除最大值
    void Delete(boolean flag) {
        int d;
        if (flag) d = max_k;
        else d = min_k;
        if (d == -INF || d == INF) { // 说明还没有插入元素
            output += "0\n";
            return;
        }
        Node p = Find(d);
      www.devze.com  if (p.forward[0] != null &&开发者_Go教程; p.forward[0].val == d) {
            output += String.format("%d\n", p.forward[0].num);
 
            if (p.val == -INF && p.forward[0].forward[0] == null) // 删除唯一节点
            {
                max_k = -INF;
                min_k = INF;
            } else {
                if (flag) max_k = p.val;
                else min_k = p.forward[0].forward[0].val;
            }
            for (int i = level; i >= 0; i--js) { // 删除操作
                if (updata[i].forward[i] != null && updata[i].forward[i].val == d)
                    updata[i].forwajsrd[i] = updata[i].forward[i].forward[i];
            }
        }
    }
}

七 测试

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