PriorityQueue
介绍&操作
PriorityQueue
和Queue
的区别在于,它的出队顺序与元素的优先级有关,对PriorityQueue
调用remove()
或poll()
方法,返回的总是优先级最高的元素。
要使用PriorityQueue
,我们就必须给每个元素定义“优先级”。我们以实际代码为例,先看看PriorityQueue
的行为:
public class Main {public static void main(String[] args) {Queue<String> q = new PriorityQueue<>();// 添加3个元素到队列:q.offer("apple");q.offer("pear");q.offer("banana");System.out.println(q.poll()); // appleSystem.out.println(q.poll()); // bananaSystem.out.println(q.poll()); // pearSystem.out.println(q.poll()); // null,因为队列为空}
}
我们放入的顺序是"apple"
、"pear"
、"banana"
,但是取出的顺序却是"apple"
、"banana"
、"pear"
,这是因为从字符串的排序看,"apple"
排在最前面,"pear"
排在最后面。
因此,放入PriorityQueue
的元素,必须实现Comparable
接口,PriorityQueue
会根据元素的排序顺序决定出队的优先级。
如果我们要放入的元素并没有实现Comparable
,PriorityQueue
允许我们提供一个Comparator
对象来判断两个元素的顺序。我们以银行排队业务为例,实现一个PriorityQueue
:
public class Main {public static void main(String[] args) {Queue<User> q = new PriorityQueue<>(new UserComparator());// 添加3个元素到队列:q.offer(new User("Bob", "A10"));q.offer(new User("Alice", "A2"));q.offer(new User("Boss", "V1"));System.out.println(q.poll()); // Boss/V1System.out.println(q.poll()); // Bob/A1System.out.println(q.poll()); // Alice/A2System.out.println(q.poll()); // null,因为队列为空}
}
/**
*实现PriorityQueue的关键在于提供的UserComparator对象,它负责比较两个元素的大小(较小的在前)。UserComparator总是把V开头的号码优先返回,只有在开头相同的时候,才比较号码大小。
*/
class UserComparator implements Comparator<User>{public int compare(User user1,User user2) {if(user1.number.charAt(0) == user2.number.charAt(0)){//比较A A 或者V Vreturn Integer.parseInt(user1.number.substring(1))-Integer.parseInt(user2.number.substring(1));}else if (user1.number.charAt(0) == 'V'){return -1;}else{return 1;}}
}class User {public final String name;public final String number;public User(String name, String number) {this.name = name;this.number = number;}public String toString() {return name + "/" + number;}
}
Deque
介绍
允许两头都进,两头都出,这种队列叫双端队列(Double Ended Queue),学名Deque
。
Java集合提供了接口Deque
来实现一个双端队列,它的功能是:
-
既可以添加到队尾,也可以添加到队首;
-
既可以从队首获取,又可以从队尾获取。
比较一下Queue
和Deque
出队和入队的方法:
可以看出,对于添加元素到队尾的操作,Queue
提供了add()
/offer()
方法,而Deque
提供了addLast()
/offerLast()
方法。添加元素到对首、取队尾元素的操作在Queue
中不存在,在Deque
中由addFirst()
/removeLast()
等方法提供。
注意到Deque
接口实际上扩展自Queue
:
public interface Deque<E> extends Queue<E> {...
}
因此,Queue
提供的add()
/offer()
方法在Deque
中也可以使用,但是,使用Deque
,最好不要调用offer()
,而是调用offerLast(),这样方面我们一眼看出来这个事添加到队尾
Deque
是一个接口,它的实现类有ArrayDeque
和LinkedList
。
我们发现LinkedList
真是一个全能选手,它即是List
,又是Queue
,还是Deque
。但是我们在使用的时候,总是用特定的接口来引用它,这是因为持有接口说明代码的抽象层次更高,而且接口本身定义的方法代表了特定的用途。
// 不推荐的写法:
LinkedList<String> d1 = new LinkedList<>();
d1.offerLast("z");
// 推荐的写法:
Deque<String> d2 = new LinkedList<>();
d2.offerLast("z");
可见面向抽象编程的一个原则就是:尽量持有接口,而不是具体的实现类。