JavaPriorityQueue使用详解

来到golang学习网的大家，相信都是编程学习爱好者，希望在这里学习文章相关编程知识。下面本篇文章就来带大家聊聊《Java PriorityQueue使用教程》，介绍一下，希望对大家的知识积累有所帮助，助力实战开发！

PriorityQueue基于堆实现，默认最小堆，poll()返回最小值；通过Comparator可实现最大堆或自定义排序，常用于任务调度、Dijkstra等场景。

在Java中，PriorityQueue 是实现优先队列最常用的方式。它基于堆（heap）数据结构，默认使用最小堆，也就是说队列头部的元素是队列中最小的。这意味着每次调用 poll() 或 peek() 方法时，都会返回当前优先级最高的元素（数值最小或自定义排序中最靠前的）。

PriorityQueue的基本特性

PriorityQueue 是 java.util 包中的一个类，实现了 Queue 接口。它具有以下关键特点：

• 不支持 null 元素（会抛出 NullPointerException）
• 不是线程安全的（多线程环境下需使用 PriorityBlockingQueue）
• 不允许插入不可比较的对象（除非提供 Comparator）
• 插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n)，获取队首为 O(1)

默认最小堆的使用方法

当存储基本包装类型如 Integer、String 时，PriorityQueue 默认按自然顺序排列，即最小值优先。

PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
pq.offer(5);
pq.offer(1);
pq.offer(3);
<p>System.out.println(pq.poll()); // 输出 1
System.out.println(pq.poll()); // 输出 3
System.out.println(pq.poll()); // 输出 5</p>

上面代码中，虽然插入顺序是 5、1、3，但出队顺序是 1、3、5，体现了“最小优先”原则。

使用Comparator实现最大堆或自定义排序

如果需要最大堆，或者对复杂对象排序，可以通过传入 Comparator 来实现。

创建最大堆：

PriorityQueue<Integer> maxPQ = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);
// 或使用 Collections.reverseOrder()
// PriorityQueue<Integer> maxPQ = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
<p>maxPQ.offer(5);
maxPQ.offer(1);
maxPQ.offer(3);</p><p>System.out.println(maxPQ.poll()); // 输出 5
System.out.println(maxPQ.poll()); // 输出 3
System.out.println(maxPQ.poll()); // 输出 1</p>

对自定义对象排序：

class Task {
    String name;
    int priority;
    Task(String name, int priority) {
        this.name = name;
        this.priority = priority;
    }
}
<p>PriorityQueue<Task> taskQueue = new PriorityQueue<>(
(t1, t2) -> t1.priority - t2.priority  // 优先级数字越小，优先级越高
);</p><p>taskQueue.offer(new Task("Low", 3));
taskQueue.offer(new Task("High", 1));
taskQueue.offer(new Task("Medium", 2));</p><p>System.out.println(taskQueue.poll().name); // 输出 "High"</p>

常用操作方法说明

以下是 PriorityQueue 的核心操作方法：

• offer(E e)：将元素插入队列，失败时抛异常（一般不会失败）
• poll()：取出并移除队首元素，队列为空返回 null
• peek()：查看队首元素但不移除，为空返回 null
• size()：返回队列元素个数
• isEmpty()：判断队列是否为空

注意：PriorityQueue 不保证遍历时有序，只有通过 poll() 才能按优先级顺序取出元素。

基本上就这些。掌握构造方式、Comparator 定制和核心方法，就能灵活使用 PriorityQueue 解决大多数需要优先处理的场景，比如任务调度、Dijkstra 算法、合并K个有序链表等。

今天关于《JavaPriorityQueue使用详解》的内容就介绍到这里了，是不是学起来一目了然！想要了解更多关于堆,comparator,最大堆,最小堆,PriorityQueue的内容请关注golang学习网公众号！