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优先级队列在众多领域有着广泛的应用,尤其是在离散事件系统仿真(DESS)中。传统的隐式堆结构难以满足实时性较高的DESS软件的要求,而整数优先级队列由于其效率和特殊性非常适合作为此类仿真软件的事件组织结构。
本文首先介绍了一个基于整数优先级队列的简单仿真实例,通过对该系统的整数化合理地建立了系统模型,由此给出了仿真系统的简要设计,进而系统讨论了该系统所需要的几种常见序诱导整数优先级队列:有限整数优先级队列、可扩展整数优先级队列和定界整数优先级队列,并分析了这些结构的最坏情况时间复杂度和分摊时间复杂度。
本文针对整数优先级队列的特点,完成了如下工作:通过提炼上滤和下滤操作,设计并精化了有限整数优先级队列的类库;对相邻堆叠予以连续存储,从而改进了堆叠式扩展存储方案并提升了操作效率;给出了二项堆的结合建堆算法;设计了van Emde Boas树的整体建堆算法;用过半数选择算法改进了多键排序算法,并将其应用于低熵情况下的多键整数优先级队列建堆算法。