优先级队列 PriorityQueue

1. 优先级队列是什么?? 首先,优先级队列是一个队列,队列所有的性质,它也有。
其次,优先级队列每次取出的是优先级最高的元素。
优先级队列的内部是用堆来维护的。将优先级最高的排在前面。
2. 什么时候用这个队列呢?? 看完优先级队列的定义,好像看懂了,又好像没看懂。这队列,什么用它呢?
1)排序的对象和排序时比较的对象
常见的排序方法(插入、快排等),排序的对象和比较的对象是一样的,根据数本身的大小进行排序。
优先级队列可以对排序对象和比较对象相同的进行排序,也可以对 排序的对象和排序时比较的对象不同 的进行排序。
排序的对象和排序时比较的对象不同的一种情况是对 Map 排序。 在 Map 中,按照值 ValueKey 进行排序。这时,排序的对象是 Key ,比较的对象是 Value
2)堆
优先级队列的内部是用堆来维护的。所以,也可以把优先级队列当做堆来用。需要用堆的时候,用优先级队列试试看。
3. 对一数组排序

int[] arr = {3, 7, 5, 1, 8}; PriorityQueue queue = new PriorityQueue<>(); for (int t : arr) { queue.offer(t); System.out.println("queue = " + queue); }

输出结果:
queue = [3] queue = [3, 7] queue = [3, 7, 5] queue = [1, 3, 5, 7] queue = [1, 3, 5, 7, 8]

queue = [3, 7, 5] 可以看出,在排序时,queue 虽然也是按照整数的自然序来排的,但是不是按照递增的顺序(队列中的元素并不是一直是递增排列),是按堆存放的。
下面,将优先级队列的大小设置为3,看一下优先级队列的变化
int[] arr = {3, 7, 5, 1, 8}; PriorityQueue queue = new PriorityQueue<>(); for (int cur : arr) { queue.offer(cur); if (queue.size() > 3){ int t = queue.poll(); System.out.print("poll = " + t); } System.out.println("queue = " + queue); }

输出结果:
queue = [3] queue = [3, 7] queue = [3, 7, 5] poll = 1 queue = [3, 7, 5] poll = 3 queue = [5, 7, 8]

从结果中可以看出,每次弹出的是最小的值。
4. Map 按值排序 有两种方案实现 Map 根据值 Value 对键 Key 排序:
  • 队列中存 key
  • 队列中存 Map.entry
4.1 队列中存 key
Map map = new HashMap<>(); // map 中存入值,这里不再写// 创建优先级队列,同时定义比较规则 PriorityQueue queue = new PriorityQueue<>(new Comparator(){ public int compare(Integer a, Integer b) { return map.get(a) - map.get(b); // 按值 Value 升序排 } }); // 加入队列,并排序 for (Integer key: map.keySet()) { queue.offer(key); // 加入队列的同时,会排序 }/*************************************************************************/ // 创建优先级队列时,还可以简化为下面的方式 PriorityQueue queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> { return map.get(a) - map.get(b); });

4.2 队列中存 Map.entry
【优先级队列 PriorityQueue】Map 中的 看作一个整体,通过 Map.entry<> 就可以取出。与上面一种方法的不同就是,把 Integer 变成了 Map.entry ,其他的,暂时没看出来。
Map map = new HashMap<>(); // map 中存入值,这里不再写// 创建优先级队列,同时定义比较规则 PriorityQueue> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> { return a.getValue() - b,getValue(); }); // Set> set = map.entrySet(); // 加入队列,并排序 for (Map.entry entry: map.entrySet()) { queue.offer(entry); // 加入队列的同时,会排序 }

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