priorityqueue用法

PriorityQueue是Java集合框架中的一个类，它实现了一个基于优先级堆的无界优先队列。PriorityQueue的特点是可以自动按照元素的优先级进行排序，并且可以高效地插入和删除元素。

使用PriorityQueue类需要导入java.util包。我们可以通过以下方式创建一个PriorityQueue对象：

PriorityQueue pq = new PriorityQueue<>();

在上述代码中，我创建了一个PriorityQueue对象pq，它可以存储整数类型的元素。创建一个PriorityQueue对象可以指定一个初始容量，或者使用默认容量。当插入元素时，PriorityQueue会自动根据元素的优先级进行排序，使得优先级最高的元素在队列的顶部。

PriorityQueue类提供了丰富的方法来操作队列：

1. 插入元素：使用offer(E e)方法将一个元素插入队列。该方法会根据元素的优先级将元素插入到合适的位置，使得队列保持有序。

pq.offer(5); //插入元素5到队列

pq.offer(2); //插入元素2到队列

2. 删除元素：使用poll()方法从队列删除并返回队列顶部的元素。该方法会删除队列中优先级最高的元素，并将队列重新调整为有序状态。

int topElement = pq.poll(); //删除并返回队列顶部的元素

3. 获取队列顶部的元素：使用peek()方法可以获取队列顶部的元素，但并不会将其从队列中删除。

int topElement = pq.peek(); //获取队列顶部的元素，但不删除

4. 遍历队列：PriorityQueue类实现了Iterable接口，可以使用for-each循环遍历队列中的元素。

for (int element : pq) {

System.out.println(element);

}

5. 判断队列是否为空：使用isEmpty()方法判断队列是否为空。

boolean empty = pq.isEmpty();

PriorityQueue类的底层实现基于优先级堆数据结构。在PriorityQueue内部，元素被组织成一棵完全二叉树，并且满足以下条件：

- 父节点的优先级总是大于或等于子节点的优先级。

- 左子节点的优先级总是小于或等于右子节点的优先级。

随着元素的插入和删除，PriorityQueue会自动调整二叉树的结构，以保持堆的特性。这种调整操作的时间复杂度为O(logn)，其中n是队列中的元素个数。

PriorityQueue还支持自定义排序方式。在构造PriorityQueue对象时，可以传入一个Comparator对象，该Comparator定义了元素的排序规则。例如，如果要按照元素的降序排列，可以这样创建PriorityQueue对象：

PriorityQueue pq = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());

pq.offer(5);

pq.offer(2);

通过传入Collections.reverseOrder()方法返回的Comparator对象，PriorityQueue会按照元素的降序进行排序。同样地，也可以传入自定义的Comparator对象，来满足不同的排序需求。

总结一下，PriorityQueue是一个非常有用的数据结构，适用于需要按照优先级进行排序的场景。它提供了高效的插入和删除操作，并且支持自定义排序方式。使用PriorityQueue可以轻松地实现优先级队列，无论是处理任务调度，还是求解最短路径等问题，都可以从PriorityQueue中受益。