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Java数据结构PriorityQueue详解

PriorityQueue是Java中的一种优先队列数据结构,它继承自AbstractQueue类并实现了Queue接口。它的特点是每次从队列中取出元素时,都会取出优先级最高的元素。

PriorityQueue内部使用堆(Heap)实现,具体来说是使用二叉小顶堆(Binary Min Heap)实现。在二叉小顶堆中,父节点的值总是小于或等于它的子节点的值。这意味着当我们从PriorityQueue中取出元素时,总是从堆顶取出,这个元素就是当前最小的元素。

PriorityQueue可以存储任意类型的元素,只要这些元素实现了Comparable接口或者我们提供了比较器(Comparator)来比较元素的优先级。

创建PriorityQueue的示例代码如下:

PriorityQueue pq = new PriorityQueue<>();

在上面的代码中,我们创建了一个存储Integer类型的PriorityQueue。

添加元素到PriorityQueue的示例代码如下:

pq.add(5);
pq.add(3);
pq.add(8);

在上面的代码中,我们调用了add()方法来向PriorityQueue中添加元素。添加元素后,PriorityQueue会自动调整元素的位置以保持堆的性质。

从PriorityQueue中取出元素的示例代码如下:

while (!pq.isEmpty()) {
    System.out.println(pq.poll());
}

在上面的代码中,我们使用了一个while循环来不断从PriorityQueue中取出元素并打印。使用poll()方法可以取出并删除堆顶的元素。

如果我们希望PriorityQueue按照自定义的优先级进行排序,可以使用带比较器的构造函数来创建PriorityQueue,示例代码如下:

PriorityQueue pq = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());

上面的代码中,我们使用了Collections.reverseOrder()来创建一个逆序的比较器,这样PriorityQueue就会按照降序排序。

除了基本的添加和取出操作,PriorityQueue还提供了一些其他的方法,如size()方法可以返回PriorityQueue中的元素个数,peek()方法可以返回堆顶的元素而不删除它。

总的来说,PriorityQueue是Java中非常常用的数据结构,它可以方便地实现优先队列的功能。

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