第java中的PriorityQueue類過程詳解目錄一、什么是優(yōu)先級隊列1、概念2、案例演示特性3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

一、什么是優(yōu)先級隊列

1、概念

我們都知道隊列，隊列的核心思想就是先進先出，這個優(yōu)先級隊列有點不太一樣。優(yōu)先級隊列中，數(shù)據(jù)按關(guān)鍵詞有序排列，插入新數(shù)據(jù)的時候，會自動插入到合適的位置保證隊列有序。（順序有兩種形式：升序或者是降序）

來一個標準點的定義：

PriorityQueue類在Java1.5中引入。PriorityQueue是基于優(yōu)先堆的一個無界隊列，這個優(yōu)先隊列中的元素可以默認自然排序或者通過提供的Comparator（比較器）在隊列實例化的時排序。要求使用JavaComparable和Comparator接口給對象排序，并且在排序時會按照優(yōu)先級處理其中的元素。

比如我們往隊列里面插入132，插入2的時候，就會在內(nèi)部調(diào)整為123（默認順序是升序）。正是由于這個優(yōu)良特性可以幫助我們實現(xiàn)一系列問題。我們先看一個例子，體會一下他的優(yōu)點，然后再看一下為什么能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的功能。

我們看到就算是我們隨意插入數(shù)據(jù)，但是輸出的結(jié)果總是有序的，這樣一來優(yōu)先級隊列就可以有了很多個使用場景。下面給出一道力扣題。體會一下他的優(yōu)點。

2、案例演示特性

Leetcode215題：在未排序的數(shù)組中找到第k個最大的元素。請注意，你需要找的是數(shù)組排序后的第k個最大的元素，而不是第k個不同的元素。

輸入：3,2,3,1,2,4,5,5,6，k=4。輸出就是5，因此重復(fù)的并不考慮。我們一般情況下一般首先想到冒泡排序。每一次都冒出來一個最小的元素，這樣冒K次，就是我們想要的結(jié)果。

其實冒泡排序還可以解決另外一個問題，那就是返回倒數(shù)第K大的元素，方法是每次冒出來一個最大的元素即可。

這樣做很簡單，但是需要我們自己手寫冒泡排序，下面我們看使用優(yōu)先級隊列如何解決的。

就這幾行代碼就搞定了，是不是超級簡單。為什么優(yōu)先級隊列能夠?qū)崿F(xiàn)呢？下面我們來分析一下他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

優(yōu)先級隊列底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實是一顆二叉堆，什么是二叉堆呢？我們來看看

在這里我們會發(fā)現(xiàn)以下特征：

（1）二叉堆是一個完全二叉樹

（2）根節(jié)點總是大于左右子節(jié)點（大頂堆），或者是小于左右子節(jié)點（小頂堆）。

如果我們要插入一個節(jié)點怎么辦呢？

自己使用畫圖工具畫的，能看懂就行，不要在意那些細節(jié)兄弟。過程如下：

（1）找到待插入位置：滿足完全二叉樹的特點，依次插入

（2）插入之后判斷是否滿足二叉堆的性質(zhì)，不滿足那就調(diào)整

（3）16交換，發(fā)現(xiàn)不滿足，14交換，滿足即停止。

對于我們的優(yōu)先級隊列就是這樣的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此我們在插入的時候保證了數(shù)據(jù)的有序性。

OK。到這基本