「数据结构」优先级队列

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前言

优先级队列底层是用堆实现的，关于堆的实现，之前的文章已经详细介绍过了，文章链接：二叉树1：堆的实现

构造方法

方法	功能
PriorityQueue()	创建一个空的优先级队列，默认容量是11
PriorityQueue(int initialCapacity)	创建一个初始容量为initialCapacity的优先级队列（注意：initialCapacity不能小于1，否则会抛IllegalArgumentException异常）
PriorityQueue(Collection c)	将一个包含指定类型元素的集合c添加到新建的PriorityQueue中
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator comparator)	使用比较器来初始化PriorityQueue（可以不传initialCapacity，此时使用默认容量）

注意：要将自定义类型的对象存放到PriorityQueue时，通常需要传入一个比较器，重写compare方法来定义对象之间的优先级顺序

在Java中，PriorityQueue默认是小堆，如果要将其转化为大堆，就要用比较器初始化PriorityQueue

public class MaxHeapExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个Comparator，定义从大到小的比较规则
        Comparator<Integer> maxHeapComparator = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2 - o1; // 从大到小排序
            }
        };

        // 使用maxHeapComparator创建一个大堆PriorityQueue
        PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(maxHeapComparator);

        // 向大堆中添加元素
        maxHeap.add(3);
        maxHeap.add(1);
        maxHeap.add(5);
        maxHeap.add(2);

        // 此时PriorityQueue中的元素将按照大堆的规则排列
        // 输出：[5, 3, 1, 2]
        System.out.println(maxHeap);
    }
}

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基本方法

方法	功能
boolean offer(E e)	插入元素e，插入成功返回true。如果e对象为空，则抛出NullPointerException异常（即不能插入null）
E peek()	获取优先级最高的元素（就是堆顶元素），如果优先级队列为空，返回null
E poll()	移除优先级最高的元素并返回，如果优先级队列为空，返回null
int size()	获取有效元素的个数
void clear()	清空
boolean isEmpty()	检测优先级队列是否为空，若为空，则返回true

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注意事项

• PriorityQueue中放置的元素必须要能够比较大小，不能插入无法比较大小的对象，否则会抛出ClassCastException异常
• 不能插入null对象，否则会抛出NullPointerException
• 没有容量限制，可以插入任意多个元素，因为其内部可以自动扩容
• 插入和删除元素的时间复杂度为O（logN）
• PriorityQueue默认情况下是小堆——即每次获取到的元素都是最小的元素