Java的PriorityQueue与min-heap有何不同？

Question

PriorityQueue如果你不能insertWithPriority,他们为什么命名？它看起来非常类似于堆.有什么不同吗？如果没有区别,那为什么它被命名PriorityQueue而不是Heap？

Answer 1

默认的PriorityQueue是使用Min-Heap实现的,即top元素是堆中的最小元素.

为了实现max-heap,您可以创建自己的Comparator:

import java.util.Comparator;

public class MyComparator implements Comparator<Integer>
{
    public int compare( Integer x, Integer y )
    {
        return y - x;
    }
}

因此,您可以通过以下方式创建最小堆和最大堆:

PriorityQueue minHeap=new PriorityQueue();
PriorityQueue maxHeap=new PriorityQueue(size, new MyComparator());

Answer 2

对于max-heap,您可以使用:

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(10, Collections.reverseOrder());

Answer 3

Add()的工作方式类似于insertWithPriority.

您可以使用构造函数定义所需类型的优先级:

PriorityQueue(int, java.util.Comparator)

请查看http://download.oracle.com/javase/1,5.0/docs/api/java/util/PriorityQueue.html

Comparator提供的顺序将代表队列中的优先级.

Answer 4

其他答案中描述的默认行为

最小堆（默认）：

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

对于最大堆：

PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>((o1, o2) -> o2-o1);

Answer 5

从该PriorityQueueJavaDoc中:

基于优先级堆的无界优先级队列.优先级队列的元素根据其自然顺序排序,或者根据使用的Comparator构造函数在队列构造时提供.

优先级是队列中对象的固有属性.元素是基于某种比较来排序的.要插入具有给定优先级的某个对象,您只需设置对象上的任何字段都会影响排序,以及add()它.

而且,正如@Daniel评论的那样,

通常,Java对象是根据它们提供的功能命名的,而不是根据它们的实现方式命名.

Answer 6

来自Java 文档

优先级队列表示为平衡二叉堆：queue[n] 的两个子级是queue[2*n+1] 和queue[2*(n+1)]。优先级队列按比较器或元素的自然顺序排序。

这是maxHeap和minHeap的工作代码，使用PriorityQueue-

class HeapDemo {
    private final static int HEAP_SIZE = 10; //size of heap

    //INNER CLASS
    static class maxHeapComparator implements Comparator<Integer> {
        @Override
        public int compare (Integer x, Integer y) {
            return y-x; //reverse order
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(HeapDemo.HEAP_SIZE); 
        PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(HeapDemo.HEAP_SIZE, new maxHeapComparator());  

        for(int i=1; i<=HeapDemo.HEAP_SIZE; ++i){
            int data = new Random().nextInt(100) +1; //number between 0 to 100
            minHeap.add(data);
            maxHeap.add(data);
        }

        System.out.print("\nMIN Heap : ");
        Iterator<Integer> iter = minHeap.iterator();
        while(iter.hasNext()){
            System.out.print(iter.next() + " ");
        }

        System.out.print("\nMAX Heap : ");
        iter = maxHeap.iterator();
        while(iter.hasNext()) {
            System.out.print(iter.next() + " ");
        }
    }
}

样本操作：

MIN Heap : 20 32 37 41 53 91 41 98 47 86 
MAX Heap : 98 91 41 53 86 20 37 41 32 47