java优先队列 PriorityQueue

发表于 2013-02-16 14:17:55 by 月小升

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

package com.javaer.examples.datastruct;

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Queue;

import org.apache.poi.ss.formula.functions.Count;

public class PriorityQueueExample {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		 Queue qi = new PriorityQueue();
		
		    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("-----------------------------");
		  
		    Comparator cmp;
		    cmp = new Comparator() {
		      public int compare(Integer e1, Integer e2) {
		        return e2 - e1;
		      }
		    };
		    Queue q2 = new PriorityQueue(5,cmp);
		    q2.add(2);
		    q2.add(8);
		    q2.add(9);
		    q2.add(1);
		    while (!q2.isEmpty()){
			      System.out.print(q2.poll() + ",");
			    }
		      
		    
	}

}


output

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


自定义的比较器，可以让我们自由定义比较的顺序

Comparator cmp;
cmp = new Comparator() {
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：PriorityQueue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:PriorityQueue队列不允许使用 null 元素。

注意4：PriorityQueue队列,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:PriorityQueue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：PriorityQueue队列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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首发地址：月小升博客 – https://java-er.com/blog/java-priority-queue/
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