【恋上数据结构】优先级队列学习笔记

优先级队列

引言

• 普通的队列是 FIFO 原则，也就是先进先出
• 优先级队列则是按照优先级高低进行出队，比如将优先级最高的元素作为队头优先出队

优先级队列的应用场景

1. 医院的夜间门诊

   • 队列元素是病人
   • 优先级是病情的严重情况、挂号时间

2. 操作系统的多任务调度

   • 队列元素是任务
   • 优先级是任务类型

代码实现

根据优先队列的特点，很容易想到: 可以直接利用二叉堆作为优先队列的底层实现

• 将优先级最高的元素放到堆顶
• 利用最大堆的删除性质（删除元素，返回堆顶元素，重新调整结构）

public class PriorityQueue<E> {
	private BinaryHeap<E> heap;
	
	public PriorityQueue(Comparator<E> comparator) {
		heap = new BinaryHeap<>(comparator);
	}
	
	public PriorityQueue() {
		this(null);
	}
	
	public int size() {
		return heap.size();
	}
 
	public boolean isEmpty() {
		return heap.isEmpty();
	}
	
	public void clear() {
		heap.clear();
	}
 
	public void enQueue(E element) {
		heap.add(element);
	}
 
	public E deQueue() {
		return heap.remove();
	}
 
	public E front() {
		return heap.get();
	}
}

关于堆的知识

功能测试

新建一个实体类

public class Person implements Comparable<Person> {
	private String name;
	private int boneBreak;
	public Person(String name, int boneBreak) {
		this.name = name;
		this.boneBreak = boneBreak;
	}
	
	@Override
	public int compareTo(Person person) {
    // 相当于 o1 - o2
		return this.boneBreak - person.boneBreak;
	}
 
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [name=" + name + ", boneBreak=" + boneBreak + "]";
	}
}

Main 方法测试

public class Main {
 
	public static void main(String[] args) {
		PriorityQueue<Person> queue = new PriorityQueue<>();
		queue.enQueue(new Person("Jack", 2));
		queue.enQueue(new Person("Rose", 10));
		queue.enQueue(new Person("Jake", 5));
		queue.enQueue(new Person("James", 15));
		
		while (!queue.isEmpty()) {
			System.out.println(queue.deQueue());
		}
 
	}
 
}