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标题: 深入分析Java中的PriorityQueue底层实现与源码 [打印本页]

作者: 我爱普洱茶 时间: 2024-5-14 16:40
标题: 深入分析Java中的PriorityQueue底层实现与源码
本文分享自华为云社区《滚雪球学Java(70)：深入理解Java中的PriorityQueue底层实现与源码分析》，作者： bug菌。

环境说明：Windows 10 + IntelliJ IDEA 2021.3.2 + Jdk 1.8

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前言

PriorityQueue是Java中一个非经常用的数据结构，它可以实现基于优先级的排序，常用于任务调度、变乱处理等场景。本文将深入探讨Java中PriorityQueue的底层实现与源码分析，帮助读者更好地理解PriorityQueue的内部原理。
择要

本文将从PriorityQueue的定义、特性入手，逐步分析其底层实现、源码解析以及应用场景案例、优缺点分析等方面，全面深入地理解PriorityQueue。
PriorityQueue

概述

PriorityQueue的定义与特性

在Java中，PriorityQueue是一个优先级队列，它是基于数组实现的，但是其中的元素不是按照插入顺序排列，而是按照元素的优先级进行排序。你可以将任意类型的对象插入PriorityQueue中，并且PriorityQueue会按照元素的天然顺序或者你本身定义的优先级顺序进行排序。
PriorityQueue是一个无界队列，即队列的容量可以无限扩充。它是线程不安全的，不支持null元素。默认情况下，PriorityQueue是天然排序，也就是小根堆，也可以通过Comparator接口来指定元素的排序方式。
PriorityQueue的底层实现

PriorityQueue是基于数组实现的，它的底层数据结构是一个小根堆。小根堆是一种完全二叉树，满足一个性子，即每个节点的值都小于或等于它的左右子节点的值。
在PriorityQueue中，数组的第一个元素是堆顶，也就是优先级最高的元素。每次插入一个元素时，PriorityQueue会先将元素添加到数组末尾，然后通过上浮操作来维护小根堆的性子。每次删除堆顶元素时，PriorityQueue会先将数组末尾元素移动到堆顶，然后通过下沉操作来维护小根堆的性子。
源代码解析

PriorityQueue的构造函数

[code] public PriorityQueue() { this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, null); } public PriorityQueue(int initialCapacity) { this(initialCapacity, null); } public PriorityQueue(Comparator

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