【PriorityQueue 之 接口介绍and堆排序】

2024-01-27 00:52

本文主要是介绍【PriorityQueue 之 接口介绍and堆排序】,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 常用接口介绍
    • PriorityQueue的性质
    • 插入/删除/获取优先级最高的元素
  • top-k问题:最大或最小的前k个数
  • 堆排序
  • 总结


常用接口介绍

PriorityQueue的性质

PriorityQueue默认都是小根堆

public class Test {public static void main(String[] args) {PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();priorityQueue.offer(10);priorityQueue.offer(5);priorityQueue.offer(6);System.out.println(priorityQueue.poll());//5System.out.println(priorityQueue.poll());//6}

如果要大堆,需要提供比较器
方法:直接实现Comparator接口,然后重写该接口中的compare方法即可

class Imp implements Comparator<Integer> {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2.compareTo(o1);//如果是o1 o2,就是小根堆//02 01就是大根堆}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Imp imp = new Imp();//PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(imp);priorityQueue.offer(10);priorityQueue.offer(5);priorityQueue.offer(6);System.out.println(priorityQueue.poll());//10System.out.println(priorityQueue.poll());//6}
}

关于PriorityQueue的使用要注意:

  1. 使用时必须导入PriorityQueue所在的包,即:import java.util.PriorityQueue;
  2. 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
  3. 不能插入null对象,否则会抛出NuliPointerException
  4. 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
  5. 插入和删除元素的时间复杂度为O(log2N)
  6. PriorityQueue底层使用了堆数据结构
  7. 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

插入/删除/获取优先级最高的元素

函数名 功能介绍

  1. 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
  2. E peek()
    获取优先级最高的元素,如果优先级队列为空,返回null
  3. 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
  4. int size()
    获取有效元素的个数
  5. voidclear()
    清空
  6. boolean isEmpty()
    检测优先级队列是否为空,空返回true

top-k问题:最大或最小的前k个数

//把priorityQueue改成大根堆
class Imp implements Comparator<Integer> {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2.compareTo(o1);//如果是o1o2,就是小根堆//02 01就是大根堆}
}
public class Test {public static int[] smallestK(int[] array, int k) {int [] ret = new int[k];if(arr == null || k <= 0){return ret;}PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(new Imp());//1.建立大小为k的大根堆O(k*logk)for (int i = 0;i < k;i++){priorityQueue.offer(array[i]);}//2.遍历剩下的元素for (int i = k;i< array.length;i++){int top = priorityQueue.peek();if (array[i] < top){priorityQueue.poll();priorityQueue.offer(array[i]);}}//把最小值放进ret数组//k*logNfor (int i = 0; i < k; i++) {ret[i] = priorityQueue.poll();}System.out.println(Arrays.toString(ret));return ret;}public static void main(String[] args) {int[] array = {1,3,15,7,19,10};int[] ret = smallestK(array,3);System.out.println(Arrays.toString(ret));}
}

堆排序

方法:

  1. 0下标的数和end的那个数换完之后,调用向下调整的方法,
    判断0下标和它的两个节点哪个大,大的数就换到0下标
  2. 然后end-- ,end就来到了倒数第二个的数,再让0下标的数和end交换,换完之后,调用向下调整的方法,把最大的数移到0下标
  3. 就这样循环下去,二叉树就会按照从小到大的顺序排
    //堆排序
public class TestHeap {public void heapSort(){int end = usedSize-1;while(end > 0){//将0下标和end交换swap(0,end);//向下调整siftDown(0,end);end--;}}

总结

关于PriorityQueue的知识就介绍到这里

这篇关于【PriorityQueue 之 接口介绍and堆排序】的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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