这篇文章主要讲解了“Java集合框架之PriorityQueue优先级队列实例分析”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Java集合框架之PriorityQueue优先级队列实例分析”吧！
Java集合框架中提供了PriorityQueue和PriorityBlockingQueue两种类型的优先级队列，PriorityQueue是线程不安全的，PriorityBlockingQueue是线程安全的，本文主要介绍PriorityQueue
priorityQueue在Java集合框架中的关系如下：
一、使用PriorityQueue的注意点
使用时必须导入PriorityQueue所在的包，即：
import java.util.PriorityQueue
PriorityQueue中放置的元素必须要能够比较大小，不能插入无法比较大小的对象，否则会抛出
ClassCastException异常
不能插入null对象，否则会抛出NullPointerException
没有容量限制，可以插入任意多个元素，其内部可以自动扩容
插入和删除元素的时间复杂度为log以2为底的n
PriorityQueue底层使用了堆数据结构
PriorityQueue默认情况下是小堆---即每次获取到的元素都是最小的元素（想要变成大堆，需要我们重新比较方法、默认的比较方法是Comparable接口中的compareTo方法）
二、PriorityQueue常用接口介绍
1. 优先级队列的构造
此处只是列出了PriorityQueue中常见的几种构造方式，其他的大家可以参考帮助文档。
| 构造器 | 功能介绍 |
| PriorityQueue() | 创建一个空的优先级队列，默认容量是11 |
| PriorityQueue(int initialCapacity) | 创建一个初始容量为initialCapacity的优先级队列，注意：initialCapacity不能小于1，否则会抛IllegalArgumentException异常 |
| PriorityQueue(Collection<? extends E> c) | 用一个集合来创建优先级队列 |
PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator) | 创建具有默认初始容量的优先级队列，并根据指定的比较器对其元素进行比较 |
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator <? super E> comparator) | 创建一个初始容量为 注意：initialCapacity不能小于1，否则会抛IllegalArgumentException异常 |
2、PriorityQueue中对元素的比较
看完了构造方法，我们重新来思考一个问题
优先级队列是如何实现有序的呢？因为优先级队列就是借助小根堆来实现的
在实现小根堆的过程我们知道这其中一定发生了元素的比较，所以PriorityQueue中的元素必须要能够比较大小，那么PriorityQueue是如何进行元素的比较呢？
PriorityQueue采用了：
Comparble和Comparator两种方式。Comparble是默认的内部比较方式，如果用户插入自定义类型对象时，该类对象必须要实现Comparble接口，并覆写compareTo方法
用户也可以选择使用比较器对象，如果用户插入自定义类型对象时，必须要提供一个比较器类，让该类实现Comparator接口并覆写compare方法。
我们看到这里程序报错了，为什么呢？因为我们插入的Child对象是不可比较的（即没有实现Comparable接口又没有采用自定义的比较器）
可以看到
即我们采用了默认的比较方法Comparable接口中的compareTo方法
此时我们再次看一下报错信息
看来是在往PriorityQueue中插入元素的时候出现了问题
那么我们打开PriorityQueue的源码看一下（下面是PriorityQueue中offer方法的源码）
再看看shiftUp的源码
继续点进去siftUpComparable
此时再回过头来看看我们放到PriorityQueue中的Child对象，他即没有自定义比较器又没有实现Comparable接口，当然报错呀！
那么好吧我们在Child类中实现Comparable接口，按年龄进行比较
import java.util.PriorityQueue;class Child implements Comparable<Child>{ int age; String name; public Child(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } @Override public int compareTo(Child o) { return this.age - o.age; // 默认实现小根堆 } @Override public String toString() { return "Child{" + "age=" + age + ", name='" + name + '\'' + '}'; }}public class TestPriorityQueue { public static void main(String[] args) { PriorityQueue<Child> priorityQueue = new PriorityQueue<>(); priorityQueue.offer(new Child(12, "小亮")); priorityQueue.offer(new Child(11, "小红")); priorityQueue.offer(new Child(8, "小强")); System.out.println(priorityQueue); }}
如果要实现大根堆，也好办
上面我们是实现了Compable接口，那么如果我们自定义一个年龄比较器呢？
class Child { int age; String name; public Child(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; } @Override public String toString() { return "Child{" + "age=" + age + ", name='" + name + '\'' + '}'; }}class AgeComparator implements Comparator<Child> { @Override public int compare(Child o1, Child o2) { return o1.age - o2.age; // 实现小根堆 // return o2.ae - o1.age 实现大根堆 }}public class TestPriorityQueue { public static void main(String[] args) { AgeComparator ageComparator = new AgeComparator(); // 创建具有默认初始容量的 PriorityQueue ，并根据指定的比较器对其元素进行排序。 PriorityQueue<Child> priorityQueue = new PriorityQueue<>(ageComparator); // 可以看到这里我的Child对象虽然没有实现Comparable接口，但因为我们对Child对象自定义了一个年龄比较器，所以插入元素不会报错 priorityQueue.offer(new Child(12, "小亮")); priorityQueue.offer(new Child(11, "小红")); priorityQueue.offer(new Child(8, "小强")); System.out.println(priorityQueue); }}
3、插入/删除/获取优先级最高的元素
| 函数名 | 功能介绍 |
| boolean offer(E e) | 插入元素e，插入成功返回true，如果e对象为空，抛出NullPointerException异常，时 间复杂度 ，注意：空间不够时候会进行扩容 |
| E peek() | 获取优先级最高的元素，如果优先级队列为空，返回null |
| E poll() | 移除优先级最高的元素并返回，如果优先级队列为空，返回null |
| int size() | 获取有效元素的个数 |
| void clear() | 清空 |
boolean isEmty() | 检测优先级队列是否为空，为空返回true |
感谢各位的阅读，以上就是“Java集合框架之PriorityQueue优先级队列实例分析”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Java集合框架之PriorityQueue优先级队列实例分析这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！
