在本教程中，我们将借助示例学习Java集合框架的PriorityQueue类。
PriorityQueue类提供堆数据结构的功能。
它实现了Queue接口。
与普通队列不同，优先队列元素是按排序顺序检索的。
假设我们想以升序检索元素。在这种情况下，优先队列的头是最小的元素。检索到该元素后，下一个最小的元素将成为队列的头。
需要注意的是，优先队列的元素可能没有排序。但是，元素总是按排序顺序检索的。
创建PriorityQueue
为了创建优先级队列，我们必须导入java.util.PriorityQueue包。导入程序包后，可以使用以下方法在Java中创建优先级队列。
PriorityQueue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>();
这里，我们创建了一个没有任何参数的优先级队列。在这种情况下，优先级队列的头是队列中最小的元素。元素将按升序从队列中移除。
但是，我们可以借助 Comparator 接口自定义元素的顺序。我们将在本教程的后面部分中对此进行了解。
PriorityQueue方法
PriorityQueue类提供了Queue接口中存在的所有方法的实现。
将元素插入PriorityQueue
add() - 将指定的元素插入队列。如果队列已满，则会引发异常。
offer() - 将指定的元素插入队列。如果队列已满，则返回false。
例如，
import java.util.PriorityQueue;
class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建优先队列
PriorityQueue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>();
//使用add()方法
numbers.add(4);
numbers.add(2);
System.out.println("PriorityQueue: " + numbers);
//使用offer()方法
numbers.offer(1);
System.out.println("更新后的PriorityQueue: " + numbers);
}
}输出结果
PriorityQueue: [2, 4] 更新后的PriorityQueue: [1, 4, 2]
在这里，我们创建了一个名为的优先级队列numbers。我们已将4和2插入队列。
虽然4被插入到2之前，但队列的头是2。这是因为优先级队列的头是队列中最小的元素。
然后，我们将1插入队列。 现在重新排列了队列，以将最小的元素1存储到队列的开头。
访问PriorityQueue元素
要从优先级队列访问元素，我们可以使用peek()方法。此方法返回队列的头部。例如，
import java.util.PriorityQueue;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// 创建优先级队列
PriorityQueue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>();
numbers.add(4);
numbers.add(2);
numbers.add(1);
System.out.println("PriorityQueue: " + numbers);
//使用 peek() 方法
int number = numbers.peek();
System.out.println("访问元素: " + number);
}
}输出结果
PriorityQueue: [1, 4, 2] 访问元素: 1
删除PriorityQueue元素
remove() - 从队列中删除指定的元素
poll() - 返回并删除队列的开头
例如，
import java.util.PriorityQueue;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// 创建优先队列
PriorityQueue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>();
numbers.add(4);
numbers.add(2);
numbers.add(1);
System.out.println("PriorityQueue: " + numbers);
//使用remove()方法
boolean result = numbers.remove(2);
System.out.println("元素2是否已删除? " + result);
//使用poll()方法
int number = numbers.poll();
System.out.println("使用poll()删除的元素: " + number);
}
}输出结果
PriorityQueue: [1, 4, 2] 元素2是否已删除? true 使用poll()删除的元素: 1
遍历PriorityQueue
要遍历优先级队列的元素，我们可以使用iterator()方法。为了使用此方法，我们必须导入java.util.Iterator包。例如，
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Iterator;
class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建优先级队列
PriorityQueue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>();
numbers.add(4);
numbers.add(2);
numbers.add(1);
System.out.print("使用iterator()遍历PriorityQueue : ");
//使用iterator()方法
Iterator<Integer> iterate = numbers.iterator();
while(iterate.hasNext()) {
System.out.print(iterate.next());
System.out.print(", ");
}
}
}输出结果
使用iterator()遍历PriorityQueue : 1, 4, 2,
PriorityQueue其他方法
| 方法 | 内容描述 |
|---|---|
| contains(element) | 在优先级队列中搜索指定的元素。如果找到该元素，则返回true，否则返回false。 |
| size() | 返回优先级队列的长度。 |
| toArray() | 将优先级队列转换为数组，并返回它。 |
PriorityQueue 比较器(comparator)
在以上所有示例中，优先级队列元素都是按自然顺序（升序）检索的。 但是，我们可以自定义此顺序。
为此，我们需要创建自己的comparator类，它实现了Comparator接口。例如
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Comparator;
class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建优先级队列
PriorityQueue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>(new CustomComparator());
numbers.add(4);
numbers.add(2);
numbers.add(1);
numbers.add(3);
System.out.print("PriorityQueue: " + numbers);
}
}
class CustomComparator implements Comparator<Integer> {
@Override
public int compare(Integer number1, Integer number2) {
int value = number1.compareTo(number2);
//元素以相反的顺序排序
if (value > 0) {
return -1;
}
else if (value < 0) {
return 1;
}
else {
return 0;
}
}
}输出结果
PriorityQueue: [4, 3, 1, 2]
在上面的示例中，我们创建了一个优先级队列，将CustomComparator类作为参数传递。
CustomComparator类实现了Comparator接口。
然后，我们重写compare()方法。该方法现在使元素的头成为最大的数。