[자료구조] 우선순위큐

[자료구조] 이진힙 - BinaryHeap

1. 우선순위큐

리스트 또는 구조 즉 우리가 데이터를 저장한곳에서 한번에 하나씩 요소를 가지고 온다.

한번에 하나씩 처리를 한 다음에 그 다음것을 처리하게 되는데 병원에 있는 응급실과 비슷하다.

많은 사람들이 대기하고 있고 모두에게는 어느정도의 우선순위가 부여된다.

그러면 간호사나 의사가 와서 한번에 한사람을 그 우선순위에 따라 데려가는것이다.

 

서로 다른 우선순위를 가지는 데이터나 정보를 관리할 필요가 있거나

무언가를 입력하는것이 순서대로 낮은 우선순위를 가지지 않은 경우에 사용할 수 있다.

 

우선순위큐는 힙과 비슷하지만 별개이다.

우선순위큐는 배열이나 리스트를 가지고 만들수도 있다.

 

2. 최대이진힙으로 구현

(1) Node, Class

class Node {
  constructor(val, priority) {
    this.val = val;
    this.priority = priority;
  }
}

class MaxBinaryHeap {
  constructor() {
    this.values = [];
  }
}

(2) enqueue (노드 추가)

enqueue(val, priority) {
    let newNode = new Node(val, priority);
    this.values.push(newNode);
    this.bubbleUp();
}

(3) bubbleUp (정렬)

bubbleUp() {
    let idx = this.values.length - 1;
    const element = this.values[idx];
    while (idx > 0) {
      let parentIdx = Math.floor((idx - 1) / 2);
      let parent = this.values[parentIdx];
      if (element.priority <= parent.priority) break;
      this.values[parentIdx] = element;
      this.values[idx] = parent;
      idx = parentIdx;
    }
}

(4) dequeue (노드 삭제)

dequeue() {
    const max = this.values[0];
    const end = this.values.pop();
    if (this.values.length > 0) {
      this.values[0] = end;
      this.sinkDown();
    }
    return max;
}

(5) sinkDown (정렬)

sinkDown() {
    let idx = 0;
    const length = this.values.length;
    const element = this.values[0];
    while (true) {
      let leftChildIdx = 2 * idx + 1;
      let rightChildIdx = 2 * idx + 2;
      let leftChild, rightChild;
      let swap = null;

      if (leftChildIdx < length) {
        leftChild = this.values[leftChildIdx];
        if (leftChild.priority > element.priority) {
          swap = leftChildIdx;
        }
      }
      if (rightChildIdx < length) {
        rightChild = this.values[rightChildIdx];
        if (
          (swap === null && rightChild.priority > element.priority) ||
          (swap !== null && rightChild.priority > leftChild.priority)
        ) {
          swap = rightChildIdx;
        }
      }
      if (swap === null) break;
      this.values[idx] = this.values[swap];
      this.values[swap] = element;
      idx = swap;
    }
}