java中的PriorityQueue類過(guò)程詳解
一、什么是優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
1、概念
我們都知道隊(duì)列，隊(duì)列的核心思想就是先進(jìn)先出，這個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列有點(diǎn)不太一樣。優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，數(shù)據(jù)按關(guān)鍵詞有序排列，插入新數(shù)據(jù)的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)插入到合適的位置保證隊(duì)列有序。（順序有兩種形式：升序或者是降序）
來(lái)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的定義：
PriorityQueue類在Java1.5中引入。PriorityQueue是基于優(yōu)先堆的一個(gè)無(wú)界隊(duì)列，這個(gè)優(yōu)先隊(duì)列中的元素可以默認(rèn)自然排序或者通過(guò)提供的Comparator（比較器）在隊(duì)列實(shí)例化的時(shí)排序。要求使用Java Comparable和Comparator接口給對(duì)象排序，并且在排序時(shí)會(huì)按照優(yōu)先級(jí)處理其中的元素。
比如我們往隊(duì)列里面插入132，插入2的時(shí)候，就會(huì)在內(nèi)部調(diào)整為123（默認(rèn)順序是升序）。正是由于這個(gè)優(yōu)良特性可以幫助我們實(shí)現(xiàn)一系列問(wèn)題。我們先看一個(gè)例子，體會(huì)一下他的優(yōu)點(diǎn)，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(lái)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列就可以有了很多個(gè)使用場(chǎng)景。下面給出一道力扣題。體會(huì)一下他的優(yōu)點(diǎn)。
2、案例演示特性
Leetcode215題：在未排序的數(shù)組中找到第 k個(gè)最大的元素。請(qǐng)注意，你需要找的是數(shù)組排序后的第 k 個(gè)最大的元素，而不是第 k 個(gè)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(lái)一個(gè)最小的元素，這樣冒K次，就是我們想要的結(jié)果。
其實(shí)冒泡排序還可以解決另外一個(gè)問(wèn)題，那就是返回倒數(shù)第K大的元素，方法是每次冒出來(lái)一個(gè)最大的元素即可。
這樣做很簡(jiǎn)單，但是需要我們自己手寫(xiě)冒泡排序，下面我們看使用優(yōu)先級(jí)隊(duì)列如何解決的。
就這幾行代碼就搞定了，是不是超級(jí)簡(jiǎn)單。為什么優(yōu)先級(jí)隊(duì)列能夠?qū)崿F(xiàn)呢？下面我們來(lái)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(jí)隊(duì)列底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實(shí)是一顆二叉堆，什么是二叉堆呢？我們來(lái)看看
在這里我們會(huì)發(fā)現(xiàn)以下特征：
（1）二叉堆是一個(gè)完全二叉樹(shù)
（2）根節(jié)點(diǎn)總是大于左右子節(jié)點(diǎn)（大頂堆），或者是小于左右子節(jié)點(diǎn)（小頂堆）。
如果我們要插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)怎么辦呢？
自己使用畫(huà)圖工具畫(huà)的，能看懂就行，不要在意那些細(xì)節(jié)兄弟。過(guò)程如下：
（1）找到待插入位置：滿足完全二叉樹(shù)的特點(diǎn)，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）1<>6交換，發(fā)現(xiàn)不滿足，1<>4交換，滿足即停止。
對(duì)于我們的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列就是這樣的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此我們?cè)诓迦氲臅r(shí)候保證了數(shù)據(jù)的有序性。
OK。到這基本上我們能夠體會(huì)到優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的思想了。來(lái)一個(gè)小結(jié)：
優(yōu)先級(jí)隊(duì)列使用二叉堆的特點(diǎn)，可以使得插入的數(shù)據(jù)自動(dòng)排序（升序或者是降序）。
到此這篇關(guān)于java中的PriorityQueue類的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java PriorityQueue類內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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