PriorityQueue 默认基于小顶堆实现,不保证数组有序,仅维护堆性质;offer/poll 时间复杂度为 O(log n),peek 为 O(1);自定义排序需用 Comparator 或 Comparable;不支持元素修改后自动重排序。

PriorityQueue 在 Java 中默认按自然顺序排序,底层用的是小顶堆(最小堆),不是直接排序,而是通过堆结构维护“每次 poll() 都能拿到当前优先级最高(即最小)的元素”这一特性。
底层是小顶堆,不是数组直接排序
PriorityQueue 内部使用动态扩容的 Object[] 数组存储元素,但不保证整个数组有序。它只维持堆性质:对任意索引 i,都有 queue[i] ≤ queue[2i+1] 且 queue[i] ≤ queue[2i+2](左、右子节点都不小于父节点)。所以你遍历数组看到的顺序,不是逻辑上的优先级顺序。
- 添加元素(offer):先加到末尾,再向上调整(siftUp),直到满足堆序
- 取出头元素(poll):把堆顶和末尾交换,删掉末尾,再对新堆顶向下调整(siftDown)
- 时间复杂度:offer 和 poll 都是 O(log n),peek 是 O(1)
如何自定义优先级?靠 Comparator 或 Comparable
默认情况下,元素必须实现 Comparable 接口(如 Integer、String),否则运行时报 ClassCastException。想按其他规则排,就传 Comparator:
- 升序(默认):
new PriorityQueue()或new PriorityQueue(Comparator.naturalOrder()) - 降序:
new PriorityQueue(Comparator.reverseOrder()) - 按字符串长度:
new PriorityQueue((a, b) → a.length() - b.length()) - 多条件:先比分数,分数相同再比姓名字典序
(a, b) → { int d = b.score - a.score; return d != 0 ? d : a.name.compareTo(b.name); }
注意:修改队列中已存在元素不会自动重排序
PriorityQueue 不监听元素内部状态变化。比如你往队里放了一个 Person 对象,之后改了它的 score 字段,队列不会重新调整位置。
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- 正确做法:先 remove() 再重新 offer()(remove 是 O(n),慎用)
- 更优方案:避免中途修改;或用支持更新的结构(如 TreeSet + 自定义逻辑,或第三方库如 Apache Commons PriorityQueue)
- 另外,contains() 和 remove(Object) 都要遍历查找,效率不高,不适合高频查找场景
常见误区与提醒
- PriorityQueue 不是线程安全的,多线程要用 PriorityBlockingQueue
- null 元素不允许(除非用 null-safe 的 Comparator,但也不推荐)
- 不能用 for-each 遍历获取“已排序结果”,那只是数组物理顺序,不是逻辑顺序;真要全排序,得反复 poll() 或转成数组后 Arrays.sort()
- 初始容量可指定,避免频繁扩容;但即使设了容量,也只影响底层数组大小,不影响堆逻辑
基本上就这些。理解它是“堆”而不是“排序列表”,就能避开大多数坑。










