Java中PriorityQueue优先队列使用方法

Java中PriorityQueue是基于优先堆的无界队列,默认按自然升序排列,最小元素先出队,不支持null元素,入队和出队时间复杂度均为O(log n)。

java中priorityqueue优先队列使用方法

Java中的PriorityQueue是一个基于优先堆的无界队列,它允许我们按照元素的优先级进行出队操作。默认情况下,PriorityQueue是按自然顺序(升序)排序的,也就是说最小的元素最先出队。它不支持null元素,并且入队和出队的时间复杂度为O(log n)。

基本使用方法

PriorityQueue实现了Queue接口,可以像普通队列一样使用offer()、poll()、peek()等方法。

offer(E e):将元素加入队列poll():取出并移除队首元素(优先级最高)peek():查看队首元素但不移除size():返回队列大小

示例代码:

PriorityQueue pq = new PriorityQueue();pq.offer(5);pq.offer(1);pq.offer(3);

System.out.println(pq.peek()); // 输出 1System.out.println(pq.poll()); // 输出 1System.out.println(pq.poll()); // 输出 3

自定义排序规则

如果想改变默认排序方式,比如让大的元素优先级更高,可以通过传入Comparator来实现。

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使用Lambda表达式或匿名内部类定义比较逻辑例如实现降序排列

PriorityQueue pq = new PriorityQueue((a, b) -> b - a);pq.offer(5);pq.offer(1);pq.offer(3);System.out.println(pq.poll()); // 输出 5

对于自定义对象,比如Person类按年龄排序:

class Person {    String name;    int age;    Person(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }}

PriorityQueue pq = new PriorityQueue((p1, p2) -> p1.age - p2.age);pq.offer(new Person("Alice", 30));pq.offer(new Person("Bob", 20));System.out.println(pq.poll().name); // 输出 Bob

常用场景与注意事项

PriorityQueue常用于需要动态维护最值的问题,比如Top K、合并K个有序链表、哈夫曼编码等。

不能保证相同优先级元素的顺序不是线程安全的,多线程环境下应使用PriorityBlockingQueue遍历时顺序不一定符合优先级顺序,应通过poll依次获取null元素不允许插入,否则抛出NullPointerException

基本上就这些。掌握构造、添加、取出和自定义排序就能应对大多数情况了。用起来不复杂,但容易忽略比较器的细节,特别是负数处理时建议用Integer.compare避免溢出。

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