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一、PriorityQueue的特性

Java集合框架中提供了PriorityQueue和PriorityBlockingQueue两种类型的优先级队列，PriorityQueue是线程不安全的，PriorityBlockingQueue是线程安全的。

 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

java">    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Student> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        priorityQueue.offer(new Student(10));

    }
//这个时候虽然是不能比较的，但是此时运行也没有报错，那是因为此时只有一个对象，是不需要进行比较的

java">    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Student> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        priorityQueue.offer(new Student(10));
        priorityQueue.offer(new Student(5));

    }
//但是此时运行就会报错了，因为此时这两个对象是无法进行比较的

此时有两个解决办法，一个是给比较器，一个是实现Comparable接口并重写compareTo方法。

 此时我们选择用实现Comparable接口并重写compareTo方法：

java">class Student implements Comparable<Student>{
    public int age;
    public Student(int age){
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age - o.age;
    }
}

3. 不能插入null对象，否则会抛出NullPointerException
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)(log以2为底的N）
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 

二、PriorityQueue常用接口介绍

1.优先级队列的构造

构造器	功能介绍
PriorityQueue()	创建一个空的优先级队列，默认容量是11
PriorityQueue(int initialCapacity)	创建一个初始容量为initialCapacity的优先级队列，注意： initialCapacity不能小于1，否则会抛IllegalArgumentException异 常
PriorityQueue(Collection<? extends E> c)	用一个集合来创建优先级队列

2.插入/删除/获取优先级最高的元素

函数名	功能介绍
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O(log2N)(log以2为底的N），注意：空间不够时候会进行扩容
E peek()	获取优先级最高的元素，如果优先级队列为空，返回null
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
int size()	获取有效元素的个数
void clear()	清空
boolean isEmpty()	检测优先级队列是否为空，空返回true

三、PriorityQueue源码分析

1.针对一下三行做源码分析（小根堆）：

java">        PriorityQueue<Student> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
        priorityQueue.offer(new Student(10));
        priorityQueue.offer(new Student(5));

     

PriorityQueue<Student> priorityQueue = new PriorityQueue<>();

这一行代码的源码分析如下：

priorityQueue.offer(new Student(10));

接下来我们看第一次offer 的源码：

 

 priorityQueue.offer(new Student(5));

接下来我们看第二次offer的源码：

 

 2. PriorityQueue默认是小根堆，如何变成大根堆呢？

可以通过修改比较规则，就可以变成大根堆。

有两种方式：

一是，通过上面我们的源码分析，可以修改比较规则，可以修改成为 < ;但是源码我们是修改不了的，那么我直接看第二中方式。

 二是：在重写的comparaTo方法里面修改比较规则：

java">  public int compareTo(Student o) {
        return this.age - o.age;
    }

  3. Integer数据类型是如何变成大根堆的？（自实现比较器）

第一步，先自实现比较器：

java">class IntComparator implements Comparator<Integer>{

    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        //return o2 - o1;
        return o2.compareTo(o1);
    }
}

第二步，传参的时候传入比较器： 

java"> PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(new IntComparator());

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此时我们再次运行程序，就已经是大根堆了。 

下面我们进行源码分析：

   4. PriorityQueue扩容的源码分析

java">    private void grow(int minCapacity) {
        int oldCapacity = queue.length;
        // Double size if small; else grow by 50%
        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);
    }

如果容量小于64时，是按照oldCapacity的2倍方式扩容的
如果容量大于等于64，是按照oldCapacity的1.5倍方式扩容的
如果容量超过MAX_ARRAY_SIZE（2147483639），按照MAX_ARRAY_SIZE来进行扩容

4 总结

1.当没有传入数组容量的时候，默认是11

2.当没有传入比较器的时候，传入的对象必须是可比较的，不然会报错

3.优先使用的是比较器来比较        

5 集合框架中PriorityQueue的比较方式