Java PriorityQueue类是一种队列数据结构实现，其中根据优先级处理对象。它与遵循FIFO（先进先出）算法的标准队列不同。
在优先级队列中，添加的对象根据其优先级。默认情况下，优先级由对象的自然顺序决定。队列构建时提供的比较器可以覆盖默认优先级。
优先级队列
1. PriorityQueue功能
让我们记下PriorityQueue上的几个要点。
- PriorityQueue是一个无限制的队列，并且动态增长。默认初始容量
'11'可以使用相应构造函数中的initialCapacity参数覆盖。
- 它不允许NULL对象。
- 添加到PriorityQueue的对象必须具有可比性。
- 默认情况下，优先级队列的对象按自然顺序排序。
- 比较器可用于队列中对象的自定义排序。
- 优先级队列的头部是基于自然排序或基于比较器的排序的最小元素。当我们轮询队列时，它从队列中返回头对象。
- 如果存在多个具有相同优先级的对象，则它可以随机轮询其中任何一个。
- PriorityQueue 不是线程安全的。
PriorityBlockingQueue在并发环境中使用。
- 它为add和poll方法提供了O（log（n））时间。
2. Java PriorityQueue示例
让我们看看对象的排序如何影响PriorityQueue中的添加和删除操作。在给定的示例中，对象是类型的Employee。Employee类实现Comparable接口'id'，默认情况下，该对象使employee对象可以与对象进行比较。
Employee.java
| public class Employee implements Comparable<Employee> {
private Long id;
private String name;
private LocalDate dob;
public Employee(Long id, String name, LocalDate dob) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
this.dob = dob;
}
@Override
public int compareTo(Employee emp) {
return this.getId().compareTo(emp.getId());
}
//Getters and setters
@Override
public String toString() {
return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", dob=" + dob + "]";
}
}
|
2.1。自然排序
Java PriorityQueue示例，用于添加和轮询基于其自然顺序进行比较的元素。
PriorityQueue示例
| PriorityQueue<Employee> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
priorityQueue.add(new Employee(1l, "AAA", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(4l, "CCC", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(5l, "BBB", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(2l, "FFF", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(3l, "DDD", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(6l, "EEE", LocalDate.now()));
while(true)
{
Employee e = priorityQueue.poll();
System.out.println(e);
if(e == null) break;
}
|
节目输出。
安慰
| Employee [id=1, name=AAA, dob=2018-10-31]
Employee [id=2, name=FFF, dob=2018-10-31]
Employee [id=5, name=BBB, dob=2018-10-31]
Employee [id=4, name=CCC, dob=2018-10-31]
Employee [id=3, name=DDD, dob=2018-10-31]
Employee [id=6, name=EEE, dob=2018-10-31]
|
2.2。使用比较器进行自定义排序
让我们使用基于Java 8 lambda的比较器语法重新定义自定义排序并验证结果。
PriorityQueue示例
| //Comparator for name field
Comparator<Employee> nameSorter = Comparator.comparing(Employee::getName);
PriorityQueue<Employee> priorityQueue = new PriorityQueue<>( nameSorter );
priorityQueue.add(new Employee(1l, "AAA", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(4l, "CCC", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(5l, "BBB", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(2l, "FFF", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(3l, "DDD", LocalDate.now()));
priorityQueue.add(new Employee(6l, "EEE", LocalDate.now()));
while(true)
{
Employee e = priorityQueue.poll();
System.out.println(e);
if(e == null) break;
}
|
节目输出。
安慰
| Employee [id=1, name=AAA, dob=2018-10-31]
Employee [id=5, name=BBB, dob=2018-10-31]
Employee [id=4, name=CCC, dob=2018-10-31]
Employee [id=3, name=DDD, dob=2018-10-31]
Employee [id=6, name=EEE, dob=2018-10-31]
Employee [id=2, name=FFF, dob=2018-10-31]
|
3. Java PriorityQueue构造函数
PriorityQueue类提供了6种在Java中构造优先级队列的方法。
- PriorityQueue（）：使用默认初始容量（11）构造空队列，该容量根据其自然顺序对其元素进行排序。
- PriorityQueue（Collection c）：构造包含指定集合中元素的空队列。
- PriorityQueue（int initialCapacity）：构造具有指定初始容量的空队列，该容量根据其自然顺序对其元素进行排序。
- PriorityQueue（int initialCapacity，Comparator comparator）：构造具有指定初始容量的空队列，该容量根据指定的比较器对其元素进行排序。
- PriorityQueue（PriorityQueue c）：构造包含指定优先级队列中元素的空队列。
- PriorityQueue（SortedSet c）：构造包含指定有序集合中元素的空队列。
4. Java PriorityQueue方法
PriorityQueue类下面给出了重要的方法，你应该知道。
- boolean add（object）：将指定的元素插入此优先级队列。
- boolean offer（object）：将指定的元素插入此优先级队列。
- boolean remove（object）：从此队列中删除指定元素的单个实例（如果存在）。
- Object poll（）：检索并删除此队列的头部，如果此队列为空，则返回null。
- Object element（）：检索但不删除此队列的头部，如果此队列为空，则返回null。
- Object peek（）：检索但不删除此队列的头部，如果此队列为空，则返回null。
- void clear（）：从此优先级队列中删除所有元素。
- Comparator comparator（）：返回用于对此队列中的元素进行排序的比较器，如果此队列根据其元素的自然顺序排序，则返回null。
- boolean contains（Object o）：如果此队列包含指定的元素，则返回true。
- Iterator iterator（）：返回此队列中元素的迭代器。
- int size（）：返回此队列中的元素数。
- Object [] toArray（）：返回包含此队列中所有元素的数组。
5.结论
在这个Java队列教程中，我们学会了使用PriorityQueue类，它能够通过默认的自然顺序或自定义排序来指定比较器来存储元素。
我们还了解了PriorityQueue类的一些重要方法和构造函数。