如何在Java中使用PriorityQueue实现优先队列

PriorityQueue基于堆实现，默认为最小堆，头部为最小元素；可通过Comparator.reverseOrder()实现最大堆；支持自定义比较器对对象排序；常用方法包括offer()、poll()、peek()等；不支持null元素，遍历顺序无保证。

Java中的PriorityQueue是基于堆的数据结构，能自动根据元素的优先级排序。默认情况下，它实现最小堆，即队列头部是最小元素。你可以通过自定义比较器改变排序规则，实现最大堆或按特定条件排序。

1. 基本使用方法

PriorityQueue位于java.util包中，创建实例后可以直接添加、删除和查看元素。

代码：
PriorityQueue pq = new PriorityQueue();
pq.offer(5);
pq.offer(1);
pq.offer(3);
System.out.println(pq.poll()); // 输出 1

插入元素使用offer()或add()，取出头部元素用poll()。注意poll()在队列为空时返回null。

2. 实现最大堆

如果需要最大值优先，可以传入Comparator.reverseOrder()作为构造参数。

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PriorityQueue maxPQ = new PriorityQueue(Comparator.reverseOrder());
maxPQ.offer(5);
maxPQ.offer(1);
maxPQ.offer(3);
System.out.println(maxPQ.poll()); // 输出 5

3. 自定义对象排序

当处理自定义类时，需实现Comparable接口或提供Comparator。

class Task {
  int id;
  int priority;
  Task(int id, int priority) { this.id = id; this.priority = priority; }
}

PriorityQueue tasks = new PriorityQueue<>((a, b) -> b.priority - a.priority);
tasks.offer(new Task(1, 3));
tasks.offer(new Task(2, 1));
System.out.println(tasks.poll().id); // 输出 1（优先级最高）

这里使用Lambda表达式定义比较器，优先级数值大的排前面。

4. 常用方法说明

• offer(E e)：插入元素，失败时抛异常（通常不会失败）
• poll()：移除并返回队首元素，队列空时返回null
• peek()：查看队首元素但不移除
• size()：返回队列大小
• isEmpty()：判断是否为空

基本上就这些。使用PriorityQueue时注意它不支持null元素，且遍历时顺序不保证，只有每次poll()才是有序的。对于复杂排序逻辑，建议明确写出比较器以提高可读性。

以上就是如何在Java中使用PriorityQueue实现优先队列的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！