Java中PriorityQueue的核心使用技巧
答案：PriorityQueue是基于堆的优先级队列，默认高效为最小堆，用于获取极值，适用于任务调度、Top K等问题；它不能保证全局网格，允许重复元素，添加和删除操作时间复杂度为O(log N)，但remove(Object)效率低，遍历时无序，需用poll()按序抓取；自定义排序可通过Comparator实现，如最大堆或对象字段排序；注意初始容量设置、不排序字段、非线程安全及禁止null元素，与TreeSet相比更适用于仅关注极值的场景。
Java中的PriorityQueue，在我看来，它就是那个能高效处理“谁最重要”这类问题的工具。它本质上是一个基于堆（堆）数据结构的优先级排序，默认情况下，它会帮你把最小的那个元素放在队列头，让你能以非常快的速度得到它。如果你需要一个总能告诉你“当前最小（或最大）值是什么”的集合，并且你主要的想法是快速获取这个极值，而不是遍历整个集合的排序，那么PriorityQueue就是你的理想选择。它不是一个排序，而是一个为你维护优先级顺序的队列。
PriorityQueue的核心使用，其实围绕着几个基本操作，但理解它们背后的逻辑关键。
当你需要创建一个PriorityQueue时，通常有两种方式：默认最小堆： PriorityQueuelt；Integergt； minHeap = new PriorityQueuelt；gt；()；登录后复制这种情况下，它会按照元素的自然顺序（比如整数到大）来排序。自定义排序： PriorityQueuelt；Stringgt； maxHeap = new PriorityQueuelt；gt；((s1， s2) -gt； s2.length() - s1.length())；登录后复制这里我们建立一个比较器，决定了元素如何比较。比如，这个例子就是根据字符串长度从长到短排序，模拟一个最大的堆。
往队列里添加元素，你可以用add()登录后复制或offer()登录后复制，它们的功能几乎一样，都是将元素插入到正确的位置，保证堆的排列得到维护。这个操作的时间复杂度是O(log N)，效率。
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获取元素时，peek()登录后复制会队返回头元素（优先级最高的那个，默认是最小的），但不会将其删除。而poll()登录后复制会返回并移除队头元素。这两个操作也都是O(log N)。
一个常见的误解是，很多人以为PriorityQueue内部是完全排序的，比如你用迭代器去遍历它，会得到一个群体的序列。但实际上，这是不对的。PriorityQueue只保证队头元素是最小（或最大）的，内部其他元素的顺序只满足堆的性质，并不能保证全局群体。如果你真的需要一个完全排序的集合，TreeSe t可能适合你。PriorityQueue和TreeSet有什么区别，我什么时候该用它？
这个问题我经常被问到，它们确实有些相似之处，但核心用途大相径庭。简单来说，PriorityQueue是为了“快速找到并处理优先级最高的元素”而生的，而TreeSet则为了“维护一个始终小区且不重复的集合”而存在。
PriorityQueue：关注点：极值（最小或最大）的快速访问。内部结构：堆（通常是二叉堆）。元素重复：允许重复元素。如果你添加两个相同的整数，它们都会在队列中。迭代顺序：不保证迭代器遍历时是完全小区的，只保证poll()登录后复制的元素是小区的。典型场景：调度（优先级高的任务先执行）、Dijkstra算法（查找最短路径中的下一个节点）、Top K问题（查找最大或最小的K个元素）、模拟事件队列。
TreeSet：关注点：维护一个小区的、不重复的元素集合。内部结构：红黑树（一种自平衡二叉查找树）。元素重复：东南重复元素。如果你添加一个已经存在的元素，它会被忽略。迭代顺序：迭代器遍历时，元素是严格按照自然顺序或自定义顺序排列的。典型场景： 需要一个始终保持排序的集合、需要对范围进行查询（例如，高效查找所有大于X小于Y的元素）、维护唯一且且小区的ID列表。
所以，如果你只是想快速得到最小或最大的那个，而不关心其他元素的全局排序，PriorityQu eue是更合适的选择。但如果你随时需要一个都是有序的、且满足高效元素唯一的集合，甚至需要进行范围查询，那么TreeSet会更合适。举个例子，如果我要实现一个简单的任务调度器，每次都取出优先级最高的任务来执行，PriorityQue ue 就是我的首选。但如果我要维护一个用户在线列表，并且需要随时能按用户名排序显示，TreeSet 就更合适了。如何自定义PriorityQueue 的排序规则？
自定义PriorityQueue 的排序规则，是它生成真吗正强大的地方。因为常见的默认自然排序很多时候并不能满足我们的需求。这主要通过在构造函数中建立一个比较器登录后复制来实现。
最常见的场景就是把默认的最小堆变成最大堆。比如，如果你想让整数从大到小排列：// 方法一：匿名内部类（传统方式）PriorityQueuelt；Integergt； maxHeapTraditional = new PriorityQueuelt；gt；(new Comparatorlt；Integergt；() { @Override public int Compare(Integer a， Integer b) { return b - a； // b - a 前面的大的排 }})；// 方法二：Lambda表达式（更简洁，Java 8） ）PriorityQueuelt；Integergt； maxHeapLambda = new PriorityQueuelt；gt；((a， b) -gt； b - a)；登录后复制
这两种方式都实现了同样的效果：让大的整数拥有更高的优先级（即排在队头）。
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如果你要处理自定义对象，比如一个任务登录后复制类，它有一个优先级登录后复制字段，你希望根据这个字段来排序：class Task { String name； intpriority； // 优先级，数字越小优先级获得 public Task(String name， intpriority) { this.name = name； this.priority =priority； } public int getPriority() { returnpriority； } @Override public String toString() { return quot；Task{quot； quot；name='quot； name '\'' quot；，priority=quot；priority '}'； }}//根据任务的优先级字段进行排序，优先级值越小越优先（默认行为）PriorityQueuelt；Taskgt；taskQueue = new PriorityQueuelt；gt；(Comparator.comparingInt(任务：：getPriority))；// 如果使priority值增大越优先PriorityQueuelt；Taskgt；taskQueueReverse = new PriorityQueuelt；gt；(Comparator.comparingInt(Task：：getPriority).reversed())；//使用Lambda表达式直接比较PriorityQueuelt；Taskgt；customTaskQueue = new PriorityQueuelt；gt；((t1， t2) -gt； Integer.compare(t1.getPriority()， t2.getPriority()))；登录后复制
通过Comparator.comparingInt(Task：：getPriority)登录后复制这种方式，代码注意力会非常好。你也可以链式调用reversed()登录后复制来任务排序顺序。
记住，如果你输入PriorityQueue的对象本身实现了Comparable登录后复制接口，并且你没有提供Comparator登录后复制，那么PriorityQueue就会使用对象的自然顺序。但一旦你提供了Comparator登录后复制，它就会覆盖对象的自然排序。这种灵活使得PriorityQueue能够适用应各种复杂的优先级需求。PriorityQueue在使用中常见的性能陷阱和注意事项有哪些？
虽然PriorityQueue功能强大，但在实际使用中，如果不注意一些细节，可能会遇到性能问题或者逻辑错误。我个人在项目中就踩过几个坑，所以这些点特别值得强调。
删除(对象)登录后复制的低效性：这是大坑。如果你需要从PriorityQueue中删除一个特定元素（而不是队头元素），remove(Object)登录后复制方法的效率可能非常低。因为它需要遍历整个队列来找到那个元素（O(N)），然后重新调整堆结构（O(log N)），所以最坏的情况下是O(N)或者O(N log N)。如果你经常需要删除非队头元素，可能需要重新考虑数据结构的选择，或者维护一个额外的地图来快速定位元素，但会增加复杂性。
迭代顺序不保证网格：我提过，这里再强调一次。for-each登录后复制循环遍历PriorityQueue时，元素的顺序是不确定的，它只是按照堆的内部结构来遍历，而不是按照优先级顺序。如果你需要按优先级顺序处理所有元素，正确的做法是反复调用直到poll()登录后复制队列为空。
初始化之前的选择： PriorityQueue登录后复制默认的初始容量是11。如果你的队列会高效存储大量元素，并且你知道大概的数量，最好在构造时就指定一个更大的初始容量，例如新的PriorityQueuelt；gt；(initialCapacity)登录后复制。这样可以避免备份的容量操作，每次扩容都会涉及复制的，带来额外的性能开销。虽然Java的容量扩容机制相对，但还是能避免避免避免。
可变对象的： 如果你把自定义对象放入PriorityQueue，而这些对象的字段是用于排序的（比如Task登录后复制的优先级登录后复制），那么当这些字段在对象被添加到队列后发生改变时，PriorityQueue不会自动调整其内部结构。着你的队列可能不再保持正确的优先级顺序。通常是，当对象的排序字段改变时，先从队列中remove()登录后复制该对象，更新其字段，然后再add()登录后复制回队列。这个操作虽然是O(N)的，但可以保证堆的正确性。
非线程安全： PriorityQueue登录后复制不是线程安全的。如果在多线程环境下使用，并且有多个线程同时对其进行（添加、删除），则需要手动进行同步，或者使用Java并发包中提供的PriorityBlockingQueue登录后复制。PriorityBlockingQueue登录后复制在内部已经处理了线程安全问题，但在性能上还有一些复制。
留空登录后复制元素： PriorityQueue登录后复制尚有存储空登录后复制元素。
如果你尝试添加null登录后复制，它会抛出NullPointerException登录后复制。这是因为null登录后复制无法进行比较，也无法确定其优先级。
理解并规避这些潜在的问题，让你更有效地利用Pr iorityQueue的优势，避免不必要的麻烦。在我看来，掌握这些细节，才是真正掌握一个工具的标志。
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