Java中PriorityQueue优先队列的使用示例

Java中PriorityQueue是基于优先堆的无界队列，1. 默认按自然顺序排序，最小值优先出队；2. 可通过Comparator自定义排序，如降序或按对象字段排序；3. 常用于任务调度等需优先级处理的场景，但非线程安全。

Java中的PriorityQueue是一个基于优先堆的无界队列，元素按照自然顺序或者通过提供的Comparator进行排序。它保证出队的元素总是当前队列中优先级最高（默认最小）的元素。

基本使用：默认自然排序

下面是一个使用PriorityQueue存储整数的例子，默认按升序排列，最小值优先出队：

Queue pq = new PriorityQueue<>();
pq.offer(5);
pq.offer(1);
pq.offer(3);

System.out.println(pq.poll()); // 输出 1
System.out.println(pq.poll()); // 输出 3
System.out.println(pq.poll()); // 输出 5
  

自定义比较器：实现降序排序

如果希望最大值优先出队，可以通过传入Comparator来反转排序规则：

Queue pq = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());
pq.offer(5);
pq.offer(1);
pq.offer(3);

System.out.println(pq.poll()); // 输出 5
System.out.println(pq.poll()); // 输出 3
System.out.println(pq.poll()); // 输出 1
  

处理自定义对象：按指定字段排序

假设有一个Task类，包含名称和优先级，我们希望优先级数值越小，越优先执行：

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class Task {
    String name;
    int priority;

    public Task(String name, int priority) {
        this.name = name;
        this.priority = priority;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + "(优先级:" + priority + ")";
    }
}
  

创建一个按优先级排序的队列：

Queue taskQueue = new PriorityQueue<>((t1, t2) -> Integer.compare(t1.priority, t2.priority));
taskQueue.offer(new Task("任务A", 3));
taskQueue.offer(new Task("任务B", 1));
taskQueue.offer(new Task("任务C", 2));

while (!taskQueue.isEmpty()) {
    System.out.println(taskQueue.poll());
}
// 输出：
// 任务B(优先级:1)
// 任务C(优先级:2)
// 任务A(优先级:3)
  

常用方法说明

• offer(E e)：将元素插入队列，自动调整堆结构
• poll()：取出并移除队首元素（优先级最高）
• peek()：查看队首元素但不移除
• size()：返回队列元素个数
• isEmpty()：判断队列是否为空