【Java数据结构】第十章 —— 优先级队列（堆）

 

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一、优先级队列

二、堆

2.1 堆的概念

2.2 堆的存储方式

2.3 堆的创建

2.4 堆的插入、删除、获取堆顶元素

2.4.1 堆的插入

2.4.2 堆的删除

2.4.3 获取堆顶元素

2.5 关于堆的常见习题

三、PriorityQueue

3.1 部分源码示例

3.2 常用方法

3.3 注意事项

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一、优先级队列

优先级队列，又称为 堆~

前面博客所介绍的 二叉树 其实是链式存储的，每一个节点都有 其左孩子的引用和右孩子的引用；而 优先级队列 实际上是一个顺序存储的二叉树，由数组来进行存储的~

在之前介绍队列的时候，我们知道它是一种 先进先出 的数据结构；但是，在有些情况下，操作的数据 可能带有优先级（一般出队列时，可能需要优先级高的元素先出队列），此时 使用队列显然不合适（无法保证优先级）~

比如说，张三正在家里看小说的时候，突然来了一个电话，那么此时 接电话的优先级肯定是要高于看小说的优先级；数据 也是一样，重要的先解决，不重要的先放一放~

在这种情况下，数据结构应该提供两个最基本的操作：一个是返回最高优先级对象，一个是添加新的对象（每次拿到的都是当前队列中优先级最高的）；这种数据结构就是 优先级队列~

JDK1.8 中的优先级队列 底层 使用了堆的数据结构，而堆其实就是在完全二叉树的基础上 进行了一些元素的调整~

  

二、堆

2.1 堆的概念

如果有一个关键码的集合K = {k0，k1， k2，…，kn-1}，把它的所有元素按完全二叉树的顺序存储方式存储 在一个 一维数组中，并满足：Ki <= K2i+1 且 Ki<= K2i+2 (Ki >= K2i+1 且 Ki >= K2i+2) i = 0，1，2…，则称为 小堆(或大堆)。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆～

需要知道的是，堆是一颗完全二叉树～

 在介绍二叉树的相关博客当中，曾经介绍了一个结论（这个还是需要知道的）：

这个结论将在下面用到~