Java中java.util.PriorityQueue优先级队列使用方法

PriorityQueue是个基于优先级堆的极大优先级队列。
此队列按照在构造时所指定的顺序对元素排序,既可以根据元素的自然顺序来指定排序(参阅 Comparable),也可以根据 Comparator 来指定,这取决于使用哪种构造方法。优先级队列不允许 null 元素。依靠自然排序的优先级队列还不允许插入不可比较的对象(这样做可能导致 ClassCastException)。比如队列 1 3 5 10 2 自动会被排列 1 2 3 5 10。测试代码如下:
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Queue;

public class PriorityQueueExample {
public static void main(String[] args) {
Queue<Integer> qi = new PriorityQueue<Integer>();

qi.add(5);
qi.add(2);
qi.add(1);
qi.add(10);
qi.add(3);

while (!qi.isEmpty()){
System.out.print(qi.poll() + ",");
}
System.out.println();
System.out.println("-----------------------------");
//自定义比较器
Comparator<Integer> cmp;
cmp = new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer e1, Integer e2) {
return e2 - e1;
}
};
Queue<Integer> q2 = new PriorityQueue<Integer>(5,cmp);
q2.add(2);
q2.add(8);
q2.add(9);
q2.add(1);
while (!q2.isEmpty()){
System.out.print(q2.poll() + ",");
}
}
}
输出结果如下:
output

1,2,3,5,10,
-----------------------------
9,8,2,1,

代码中的自定义的比较器,可以让我们自由定义比较的顺序:
//自定义比较器
Comparator<Integer> cmp;
cmp = new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer e1, Integer e2) {
return e2 - e1;
}
};

此队列的头是按指定排序方式的最小元素。如果多个元素都是最小值,则头是其中一个元素——选择方法是任意的。队列检索操作 poll、remove、peek 和 element 访问处于队列头的元素。优先级队列是无界的,但是有一个内部容量,控制着用于存储队列元素的数组的大小。它总是至少与队列的大小相同。随着不断向优先级队列添加元素,其容量会自动增加。无需指定容量增加策略的细节。

注意1:该队列是用数组实现,但是数组大小可以动态增加,容量无限。

注意2:此实现不是同步的。不是线程安全的。如果多个线程中的任意线程从结构上修改了列表, 则这些线程不应同时访问 PriorityQueue。实例,这时请使用线程安全的PriorityBlockingQueue 类。

注意3:不允许使用 null 元素。

注意4:此实现为插入方法(offer、poll、remove() 和 add 方法)提供 O(log(n)) 时间;为 remove(Object) 和 contains(Object)方法提供线性时间;为检索方法(peek、element 和 size)提供固定时间。

注意5:方法iterator()中提供的迭代器并不保证以有序的方式遍历优先级队列中的元素。至于原因可参考下面关于PriorityQueue的内部实现如果需要按顺序遍历,请考虑使用 Arrays.sort(pq.toArray())。

注意6:可以在构造函数中指定如何排序。如:PriorityQueue()使用默认的初始容量(11)创建一个 PriorityQueue,并根据其自然顺序来排序其元素(使用 Comparable)。PriorityQueue(int initialCapacity)使用指定的初始容量创建一个 PriorityQueue,并根据其自然顺序来排序其元素(使用 Comparable)。PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator comparator)。使用指定的初始容量创建一个PriorityQueue,并根据指定的比较器comparator来排序其元素。

注意7:此类及其迭代器实现了 Collection 和 Iterator 接口的所有可选 方法。PriorityQueue的内部实现。PriorityQueue对元素采用的是堆排序,头是按指定排序方式的最小元素。堆排序只能保证根是最大(最小),整个堆并不是有序的。方法iterator()中提供的迭代器可能只是对整个数组的依次遍历。也就只能保证数组的第一个元素是最小的。实例1的结果也正好与此相符。

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