Java 数据结构 优先级队列(堆)
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常用方法

常⽤接⼝介绍

于PriorityQueue的使⽤要注意:
1. 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
2. 不能插⼊null对象,否则会抛出NullPointerException
3. 没有容量限制,可以插⼊任意多个元素,其内部可以⾃动扩容
4. 插⼊和删除元素的时间复杂度为
5. PriorityQueue底层使⽤了堆数据结构
6. 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
优先级队列的构造

//
创建⼀个空的优先级队列,底层默认容量是11
PriorityQueue<Integer> q1 = new PriorityQueue<>();
//
创建⼀个空的优先级队列,底层的容量为initialCapacity
PriorityQueue<Integer> q2 = new PriorityQueue<>(100);
//
// list中已经包含了三个元素
PriorityQueue<Integer> q3 = new PriorityQueue<>(list);
三种构造方法的底层调用:
public PriorityQueue() {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, null);
}
//this调用
public PriorityQueue(int initialCapacity,
Comparator<? super E> comparator) {
// Note: This restriction of at least one is not actually needed,
// but continues for 1.5 compatibility
if (initialCapacity < 1)
throw new IllegalArgumentException();
this.queue = new Object[initialCapacity];
this.comparator = comparator;
}
插入元素的底层调用:
注意offer调用,siftUp调用,siftUpComparable调用
q1.offer(10);
//
public boolean offer(E e) {
if (e == null)
throw new NullPointerException();
modCount++;
int i = size;
if (i >= queue.length)
grow(i + 1);
siftUp(i, e);
size = i + 1;
return true;
}
//
siftUp的底层调用
private void siftUp(int k, E x) {
if (comparator != null)
siftUpUsingComparator(k, x, queue, comparator);
else
siftUpComparable(k, x, queue);
}
//
siftUpComparable的底层调用
private static <T> void siftUpComparable(int k, T x, Object[] es) {
//强转至<>中的类型
Comparable<? super T> key = (Comparable<? super T>) x;
while (k > 0) {
int parent = (k - 1) >>> 1;
Object e = es[parent];
if (key.compareTo((T) e) >= 0)
break;
es[k] = e;
k = parent;
}
es[k] = key;
}
注意:默认情况下,PriorityQueue队列是⼩堆,如果需要⼤堆需要⽤⼾提供⽐较器
//
⽤⼾⾃⼰定义的⽐较器:直接实现Comparator接⼝,然后重写该接⼝中的
compare⽅法即可
//
class IntCmp implements Comparator<Integer>{
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o2-o1;
}
}
public class TestPriorityQueue {
public static void main(String[] args) {
PriorityQueue<Integer> p = new PriorityQueue<>(new IntCmp());
p.offer(4);
p.offer(3);
p.offer(2);
p.offer(1);
p.offer(5);
System.out.println(p.peek());
}
}
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