C语言优先队列怎么使用

C语言中，优先队列可以通过使用堆（heap）来实现。堆是一种特殊的二叉树结构，满足以下两个性质：

堆是一个完全二叉树（除了最后一层，其他层的节点都是满的，最后一层的节点从左到右依次填入）； 堆中任意节点的值都不大于（或不小于）其子节点的值。

下面是使用C语言实现优先队列的示例代码：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义优先队列结构 typedef struct { int *arr; // 存储元素的数组 int size; // 队列的当前大小 int capacity; // 队列的最大容量 } PriorityQueue; // 初始化优先队列PriorityQueue*initPriorityQueue(int capacity) { PriorityQueue* queue = (PriorityQueue*)malloc(sizeof(PriorityQueue));queue->arr = (int*)malloc(sizeof(int) * (capacity + 1)); queue->size = 0; queue->capacity = capacity;return queue; } // 交换元素 void swap(int* a, int* b) { inttemp = *a; *a = *b; *b = temp; }// 上浮操作 void swim(PriorityQueue* queue, int k) { while (k > 1 && queue->arr[k / 2] < queue->arr[k]) { swap(&(queue->arr[k / 2]), &(queue->arr[k])); k = k / 2; } }// 下沉操作 void sink(PriorityQueue* queue, int k) { while (2 * k <= queue->size) { int j = 2 * k; if (j < queue->size &&queue->arr[j] < queue->arr[j + 1]) { j++; } if (queue->arr[k] >= queue->arr[j]) { break; } swap(&(queue->arr[k]), &(queue->arr[j])); k = j; } } // 插入元素 void insert(PriorityQueue* queue, int val) { if (queue->size == queue->capacity) { printf("Priority queue is full.\n"); return; } queue->arr[++queue->size] = val; swim(queue, queue->size); }// 删除最大元素 int deleteMax(PriorityQueue* queue) { if (queue->size == 0) { printf("Priority queue is empty.\n"); return -1; } int max = queue->arr[1]; swap(&(queue->arr[1]), &(queue->arr[queue->size--])); sink(queue, 1); return max; } // 打印优先队列 void printPriorityQueue(PriorityQueue* queue) { printf("Priority Queue: "); for (int i = 1; i <= queue->size; i++) { printf("%d ", queue->arr[i]); }printf("\n"); } int main() { PriorityQueue* queue = initPriorityQueue(10); insert(queue, 3); insert(queue, 10); insert(queue, 5); insert(queue, 1); printPriorityQueue(queue); int max = deleteMax(queue); printf("Delete max: %d\n", max); printPriorityQueue(queue); free(queue->arr); free(queue); return 0; }

在上述代码中，我们使用了一个数组来存储优先队列的元素，数组的第一个元素不使用，从数组的第二个元素开始存储元素。通过 swim 和 sink 操作来维持优先队列的性质，其中 swim 操作用于插入元素后的上浮操作，sink 操作用于删除元素后的下沉操作。 insert 函数用于插入元素， deleteMax 函数用于删除最大元素。在 main 函数中，我们演示了优先队列的使用过程。