Java优先级队列源码分析

先导课程：二叉堆学习

优先级队列

1. Priority Queue

优先级队列（Priority Queue）也是队列

• 普通队列按照FIFO原则，也就是先进先出
• 优先级队列按照优先级高低进行出队，比如将优先级最高的元素作为队头优先出队

基本接口和队列保持一样

int size(); // 元素的数量
boolean isEmpty(); // 是否为空
void enQueue(E element); // 入队
E deQueue(); // 出队
E front(); // 获取队列的头元素
void clear(); // 清空

2. 使用二叉堆实现优先级队列

实现比较简单

/**
 * 使用堆来实现优先级队列
 *
 * @author eureka
 * @since 2023/6/13 12:40
 */
public class PriorityQueue<E> implements Queue<E> {
    
    

    private final BinaryHeap<E> binaryHeap;

    public PriorityQueue() {
    
    
        binaryHeap = new BinaryHeap<>();
    }

    public PriorityQueue(Comparator<E> comparator) {
    
    
        binaryHeap = new BinaryHeap<>(comparator);
    }


    @Override
    public int size() {
    
    
        return binaryHeap.size();
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
    
    
        return size() == 0;
    }

    @Override
    public void enQueue(E element) {
    
    
        binaryHeap.add(element);
    }

    @Override
    public E deQueue() {
    
    
        return binaryHeap.remove();
    }

    @Override
    public E front() {
    
    
        return binaryHeap.get();
    }

    @Override
    public void clear() {
    
    
        binaryHeap.clear();
    }
}

测试

@Test
public void test01() {
    
    
    PriorityQueue<Person> priorityQueue = new PriorityQueue<>((p1, p2) -> p1.age - p2.age);
    priorityQueue.enQueue(new Person(22, "张三"));
    priorityQueue.enQueue(new Person(18, "李四"));
    priorityQueue.enQueue(new Person(25, "王五"));
    while (!priorityQueue.isEmpty()) {
    
    
        System.out.println(priorityQueue.deQueue());
    }
}
// 输出
Person{
    
    age=25, name='王五'}
Person{
    
    age=22, name='张三'}
Person{
    
    age=18, name='李四'}

3. jdk优先级队列源码分析

在java.util包下也有一个优先级队列PriorityQueue，API如下：

3.1offer方法源码分析

我们来看下如何给优先级队列添加元素

可以看到里面最重要的方法就是我们堆操作的siftUp，在点进去看就是和我们一样的堆操作的逻辑了，jdk的优先级队列底层就是二叉堆

3.2 批量建堆源码

可以看到批量建堆的源码跟我们一样采用的也是自下而上的下滤

的方法就是我们堆操作的siftUp，在点进去看就是和我们一样的堆操作的逻辑了，jdk的优先级队列底层就是二叉堆

3.2 批量建堆源码

可以看到批量建堆的源码跟我们一样采用的也是自下而上的下滤