PriorityQueue 源码分析

 

        public boolean hasNext() {
            return cursor < size ||
                (forgetMeNot != null && !forgetMeNot.isEmpty());
        }

        //内部的迭代器，就是数组的迭代，迭代指针cursor，
        public E next() {
            if (expectedModCount != modCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
            if (cursor < size)
                return (E) queue[lastRet = cursor++];
            if (forgetMeNot != null) {
                lastRet = -1;
                lastRetElt = forgetMeNot.poll();
                if (lastRetElt != null)
                    return lastRetElt;
            }
            throw new NoSuchElementException();
        }

扩容：
private void grow(int minCapacity) {
        int oldCapacity = queue.length;
        // 小于64扩大为原来2倍，大于等于64扩大为原来1.5倍，
        int newCapacity = oldCapacity + ((oldCapacity < 64) ?
                                         (oldCapacity + 2) :
                                         (oldCapacity >> 1));
        // overflow-conscious code
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        queue = Arrays.copyOf(queue, newCapacity);//丢弃原来的数组，指向新的数组，
    }

public class zusheQueue {
private static PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(3);


  public static void main(String[] args)  {
   queue.offer(80);
   queue.offer(60);
   queue.offer(70);
   queue.offer(40);
   queue.offer(20);
   queue.offer(10);
   queue.offer(90);
   queue.offer(22);
   queue.offer(15);
   queue.offer(4);
   queue.offer(1);
   System.out.println(queue);//[1, 4, 20, 22, 10, 70, 90, 80, 40, 60, 15]   数组实现最小堆
    System.out.println("出来 "+queue.poll());
    System.out.println("出来 "+queue.poll());
    System.out.println("出来 "+queue.poll());
    System.out.println("出来 "+queue.poll());
    /*出来 1
    出来 4
    出来 10
    出来 15    出来最小的*/
    System.out.println(queue);
    
    
    Iterator i = queue.iterator();
    while(i.hasNext()) {
          System.out.print(i.next() + " ");//1 4 20 22 10 70 90 80 40 60 15 
       }
       
       
    List<Integer> l = Arrays.asList(7,85,4,9,5,85,74,5,8);
    PriorityQueue<Integer> p = new PriorityQueue<>(l);
    System.out.println(p);
  }
    
}

private void siftUpComparable(int k, E x) {
    Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>) x;
    while (k > 0) {
        int parent = (k - 1) >>> 1;  //无符号右移
        Object e = queue[parent];
        if (key.compareTo((E) e) >= 0)
            break;
        queue[k] = e;
        k = parent;
    }
    queue[k] = key;
}

private void siftDownComparable(int k, E x) { // k = 0
        Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>)x;
        int half = size >>> 1;        // 非叶子节点
        while (k < half) {
            int child = (k << 1) + 1;   // child = 左孩子
            Object c = queue[child]; // c = 左孩子
            int right = child + 1;//right = 右孩子
            if (right < size &&
                ((Comparable<? super E>) c).compareTo((E) queue[right]) > 0)  //有右孩子，并且左孩子大于右孩子
                c = queue[child = right];// c = 右孩子，child = 右孩子
            if (key.compareTo((E) c) <= 0)  //key小于右孩子，就是小于所有孩子
                break; //结束循环
            queue[k] = c; //  否则key大于右孩子，k位置是右孩子，就是较小的孩子
            k = child;  //指针k值为right右孩子的位置， 比较都是根据指针位置比较，放的时候才放对象。
        }
        queue[k] = key;
    }

构造函数：

public PriorityQueue(Collection<? extends E> c) {
    if (c instanceof SortedSet<?>) {
        SortedSet<? extends E> ss = (SortedSet<? extends E>) c;
        this.comparator = (Comparator<? super E>) ss.comparator();
        initElementsFromCollection(ss);
    }
    else if (c instanceof PriorityQueue<?>) {
        PriorityQueue<? extends E> pq = (PriorityQueue<? extends E>) c;
        this.comparator = (Comparator<? super E>) pq.comparator();
        initFromPriorityQueue(pq);
    }
    else {
        this.comparator = null;
        initFromCollection(c);
    }
}

private void initFromCollection(Collection<? extends E> c) {
    initElementsFromCollection(c);
    heapify();
}

private void initElementsFromCollection(Collection<? extends E> c) {
    Object[] a = c.toArray();
    // If c.toArray incorrectly doesn't return Object[], copy it.
    if (a.getClass() != Object[].class)
        a = Arrays.copyOf(a, a.length, Object[].class);
    int len = a.length;
    if (len == 1 || this.comparator != null)
        for (int i = 0; i < len; i++)
            if (a[i] == null)
                throw new NullPointerException();
    this.queue = a;
    this.size = a.length;
}

private void heapify() {
    for (int i = (size >>> 1) - 1; i >= 0; i--)   //(size >>> 1) - 1就是找到第一个非叶子节点，然后从下到上从右到左，
        siftDown(i, (E) queue[i]);
}

 

public E poll() {
    if (size == 0)
        return null;
    int s = --size;
    modCount++;
    E result = (E) queue[0];   //取出第0个元素
    E x = (E) queue[s];     //取出最后一个元素
    queue[s] = null;   // 最后一个元素置为空
    if (s != 0)
        siftDown(0, x);   //  最后一个元素不要先不要放在第0个元素位置，比较之后确定位置了再放。放置的都是左右孩子，改变的是k的值，key不到最后不放。
    return result;  //返回第0个元素
}

private void siftDownComparable(int k, E x) {
    Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>)x;    
    int half = size >>> 1;      
    while (k < half) {
        // sI， sV是左右子节点的较小位置和值，k,key是要比较的元素和准备放的位置（落之前要比较在放）
        int sI = (k << 1) + 1; // 较小位置=左孩子索引
        Object sV = queue[sI];//较小值=左孩子
        int right = sI+ 1; 
        if (right < size &&
            ((Comparable<? super E>) sV ).compareTo((E) queue[right]) > 0)   //有右孩子，并且左孩子大于右孩子，
            sV  = queue[sI= right];     //  较小位置=右孩子索引，较小值=右孩子，
        if (key.compareTo((E) sV ) <= 0)    //key比左右都小，放上去，
            break;
        queue[k] = sV ;//否则key比子节点要大，交换位置，并且自己准备放在sl的位置。放置的都是左右孩子，改变的是k的值，key不到最后不放。
        k = sI;  //自己放在sl的位置之前，也要跟子节点比较一下，在放。
    }
    queue[k] = key;//key放在k的位置
}