优先级队列：PriorityQueue常用接口+构造+方法+源码分析+OJ练习

news2024/11/27 10:42:41

文章目录

PriorityQueue常用接口
- 一.PriorityQueue 的特性
- 二.PriorityQueue常用接口介绍
- - 1.优先级队列的构造
  - 2.插入/删除/获取优先级最高的元素
  - 3.PriorityQueue的扩容方式：

PriorityQueue常用接口

一.PriorityQueue 的特性

1.Java集合框架中提供了 **PriorityQueue **和 **PriorityBlockingQueue **两种类型的优先级队列
2.PriorityQueue是线程不安全的，PriorityBlockingQueue是线程安全的

在这里插入图片描述

PriorityQueue底层由堆实现，堆由数组构造

import java.util.PriorityQueue;   
public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Integer> priorityQueue1 = new PriorityQueue<>();
        //直接实例化对象
        Queue<Integer> priorityQueue2 = new PriorityQueue<>();//默认是小根堆
        //用接口来调用
    }

3.使用时必须导入PriorityQueue所在的包
4.PriorityQueue中放置的元素，必须要能够比较大小，否则会抛出类型转换ClassCastException异常

        priorityQueue2.offer(new Student(12));
        priorityQueue2.offer(new Student(32));//ClassCastException,没有指定比较的元素，对象本身无法比较

在这里插入图片描述

PriorityQueue的offer方法，用的是向上调整，siftUp里面，用到了Comparator和Comparable方法
要比较大小就要先实现Comparator和Comparable

5.不能插入null对象，否则会抛出空指针异常NullPointerException
6.内部会自动扩容
7.插入和删除元素的时间复杂度为 O ( log₂N )
8.PriorityQueue底层使用了堆的数据结构，默认是小根堆

二.PriorityQueue常用接口介绍

1.优先级队列的构造

在这里插入图片描述

PriorityQueue() 不带参数的构造方法

创建一个空的优先级队列

调用无参构造器，初始容量默认为11，默认没有构造器

PriorityQueue(int initialCapacity)

默认没有构造器

创建一个初始容量为initialCapacity的优先级队列，initialCapacity不能小于1，否则会抛IllegalArgumentException异常

PriorityQueue(Collection<?extends E> c)

用一个集合来创建优先级队列

PriorityQueue队列是小堆，如果需要大堆需要提供比较器

// 用户自己定义的比较器：直接实现Comparator接口，然后重写该接口中的compare方法即可

2.插入/删除/获取优先级最高的元素

函数名	功能介绍
boolean offer(E e)	插入元素e，插入成功返回true，如果e对象为空，抛出NullPointerException异常时间复杂度O ( log₂N )
E peek()	获取优先级最高的元素，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