欢迎来到尧图网

客户服务 关于我们

您的位置:首页 > 科技 > IT业 > 优先级队列 2

优先级队列 2

2025/3/20 16:11:01 来源:https://blog.csdn.net/CxK6666667/article/details/146367362  浏览:    关键词:优先级队列 2

1、常用接口介绍

1.1 PriorityQueue的特性

        Java集合框架中提供了 PriorityQueue 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 ,这里主要介绍PriorityQueue。

        关于PriorityQueue的使用要注意: 

        1. 使用时必须导入PriorityQueue所在的包,即:

        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,如下图: 

        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)。

        6.底层使用的是堆结构。

        7.其默认情况下是小根堆 --> 即每次获得到的元素第是最小的元素。

1.2 PriorityQueue常用接口介绍 

1.2.1 优先级队列的构造

        在IDEA中的PriorityQueue的Structure中可以看到PriorityQueue有多种构造方法。 

 

        这里先做了解,后面会详细讲解。

        总结:

         注意:默认情况下,PriorityQueue队列是小堆,如果需要大堆需要用户提供比较。 

class IntCmp implements Comparator<Integer> {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2.compareTo(o1);}
}
public class Test {//找第k大的元素就是小根堆的堆的堆顶元素//找第k小就是大根堆的堆顶元素public static void main(String[] args) {PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(new IntCmp());priorityQueue.offer(12);priorityQueue.offer(23);priorityQueue.offer(34);priorityQueue.offer(45);System.out.println(priorityQueue);}
}

1.2.2 插入/删除/获取优先级最高的元素 

        下图是方法名和使用方法:

        优先级队列的扩容: 

1.2.3 面试题 17.14. 最小K个数 - 力扣(LeetCode)

        Top-k问题:求当前数据中最大或者最小的k个数据,一般来说数据量都比较大。比如:学校的前3名、全球富豪排行榜前100名、世界500强企业.......

        做法1:把数组排序 排序之后 去除前10个最大的。但是当数据量非常大的时候,你无法在内存中进行排序。

        做法2:把所有数据放到优先级队列中,出队k次就ok了。但是当数据量非常大的时候,你无法放到优先级队列中。

class Solution {public int[] smallestK(int[] arr, int k) {int[] ret = new int[k];if(arr == null || k <= 0){return ret;}PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(arr.length);for (int i = 0; i < arr.length; i++) {priorityQueue.offer(arr[i]);}for (int i = 0; i < k; i++) {ret[i] = priorityQueue.poll();}return  ret;

        我们建议的做法:

        假设找前K个最大的数据,用前K个元素建小根堆K(堆顶就是这K个元素里面的最小值了)  建一个i下标遍历剩余数组,如果i下标的元素大于堆顶元素,那么说明堆顶元素一定不是前K个最大的元素之一 ,把剩下的元素每次与堆顶元素比较,把堆顶元素出队,再把i下标的元素入队。(找前K个最小的数据,则与上面相反要建立大根堆)。

        上面OJ链接的代码:(因为是建立大根堆,所以需要创建一个比较器)

class ICompare implements Comparator<Integer>{public int compare(Integer o1,Integer o2){return o2.compareTo(o1);}
}
class Solution {public int[] smallestK(int[] arr, int k) {int[] ret = new int[k];//如果不判断,后面优先级队列会产生空指针异常if(k==0){return ret;}PriorityQueue<Integer> priorityqueue = new PriorityQueue<>(new ICompare());//先将K个元素放入优先级队列中for(int i = 0;i < k;i++){priorityqueue.offer(arr[i]);}//将k后面的元素和 堆顶元素比较for(int i = k; i < arr.length;i++){if(arr[i] < priorityqueue.peek()){//说明当前堆顶的元素不是最小的k个数priorityqueue.poll();priorityqueue.offer(arr[i]);}}//出k个元素for(int i = 0;i < k; i++){ret[i] = priorityqueue.poll();}return ret;}
}

        下面是找到最大K个数的代码,可供大家参考:

    public static int[] maxestK(int[] arr, int k) {int[] ret = new int[k];if(arr == null || k <= 0){return ret;}PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(arr.length);//先放k个元素进小根堆for (int i = 0; i < k; i++) {priorityQueue.offer(arr[i]);}//遍历剩下的元素for (int i = k; i < arr.length; i++) {int top = priorityQueue.peek();if(arr[i] > top){priorityQueue.poll();priorityQueue.offer(arr[i]);}}for (int i = 0; i < k; i++) {ret[i] = priorityQueue.poll();}return ret;}

版权声明:

本网仅为发布的内容提供存储空间,不对发表、转载的内容提供任何形式的保证。凡本网注明“来源:XXX网络”的作品,均转载自其它媒体,著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

我们尊重并感谢每一位作者,均已注明文章来源和作者。如因作品内容、版权或其它问题,请及时与我们联系,联系邮箱:809451989@qq.com,投稿邮箱:809451989@qq.com

热搜词