Bahnplanungsframework für ein autonomes Fahrzeug - oops ...

6.3 Datenstrukturen 69
6.3.1 SKEW HEAP
Der Skew Heap ist eine spezielle Prioritätswarteschlange (Sleator & Tarjan 1986 [36]). In erster Linie
ist der Skew Heap von der Datenstruktur ein binärer Baum (engl. binary tree), an dessen Wurzel sich
das kleinste (oder größte, je nach Sortierungsart) Element befindet. Mit absteigender Tiefe werden
die Elemente immer größer, so dass sich an dessen Blättern die größten Elemente des Baumes befinden.
Der Skew Heap stellt eine rekursive Funktion private SkewNode merge(SkewNode
left, SkewNode right) bereit, die zwei Skew Heaps zu einem zusammenfasst. Dabei werden
gleichzeitig der linke und rechte Teilbaum ständig vertauscht, wo durch diese Verwirbelung die Ausgeglichenheit
des Baums zumindest im Mittel bewahrt wird. Ein generischer Algorithmus eines Skew
Heaps ist im Algorithmus (6.2) beschrieben, dieser kann als Bibliothek kompiliert auch in anderen
Projekten verwendet werden, dafür müssen die zu sortierenden Elemente nur das Interface IComparable
implementieren.
1 p u b l i c c l a s s SkewHeap where T : IComparable
{
3 p u b l i c SkewNode r o o t = n u l l ;
p u b l i c i n t Count { p r i v a t e s e t ; g e t ; }
5
p u b l i c T Peek ( )
7 {
i f ( r o o t == n u l l )
9 r e t u r n d e f a u l t ( T ) ;
r e t u r n r o o t . Data ;
11 }
13 p u b l i c T G e t F i r s t ( )
{
15 i f ( r o o t == n u l l )
r e t u r n d e f a u l t ( T ) ;
17
T r e s = r o o t . Data ;
19 r o o t = merge ( r o o t . Left , r o o t . R i g h t ) ;
Count −−;
21 r e t u r n r e s ;
}
23
p u b l i c v oid Add ( T d a t a )
25 {
SkewNode node = new SkewNode( d a t a ) ;
27 r o o t = merge ( r o o t , node ) ;
Count ++;
29 }
31 p r i v a t e SkewNode merge ( SkewNode l e f t , SkewNode r i g h t )
{