深入理解Java优先队列（小白也能轻松掌握的PriorityQueue使用指南）

PriorityQueue 的基本特性

• 默认是最小堆：即队首（peek）是最小的元素。
• 不允许插入 null 值。
• 不是线程安全的（如需多线程使用，请考虑 PriorityBlockingQueue）。
• 插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n)。

创建优先队列

最简单的创建方式如下：

import java.util.PriorityQueue;public class Main {    public static void main(String[] args) {        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();        pq.add(5);        pq.add(1);        pq.add(3);                System.out.println(pq.peek()); // 输出 1（最小值）    }}

上面的代码创建了一个存储整数的优先队列。调用 peek() 会返回但不移除队首元素（即当前最小值）。

自定义排序规则

如果你希望优先队列按最大值优先，或者对自定义对象排序，就需要使用 Comparator。

例如，创建一个最大堆：

PriorityQueue<Integer> maxPQ = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);// 或者使用 Collections.reverseOrder()// PriorityQueue<Integer> maxPQ = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());maxPQ.add(5);maxPQ.add(1);maxPQ.add(3);System.out.println(maxPQ.peek()); // 输出 5（最大值）

处理自定义对象

假设我们有一个 Task 类，包含任务名称和优先级数字（数字越小优先级越高）：

class Task {    String name;    int priority;        public Task(String name, int priority) {        this.name = name;        this.priority = priority;    }        @Override    public String toString() {        return name + "(P:" + priority + ")";    }}// 创建优先队列，按 priority 升序排列（优先级高者先出）PriorityQueue<Task> taskQueue = new PriorityQueue<>((t1, t2) -> t1.priority - t2.priority);taskQueue.add(new Task("修复Bug", 1));taskQueue.add(new Task("写文档", 3));taskQueue.add(new Task("开会", 2));System.out.println(taskQueue.poll()); // 输出：修复Bug(P:1)

常用方法总结

实际应用场景

Java优先队列广泛应用于以下场景：

• 任务调度系统（高优先级任务先执行）
• Dijkstra 最短路径算法
• Huffman 编码
• Top-K 问题（如找出最大的10个数）

注意事项

• 优先队列中的元素必须是可比较的（实现 Comparable 接口或提供 Comparator）。
• 遍历优先队列时，元素顺序不是有序的！只有通过 poll() 才能按优先级顺序取出。
• 不要在队列非空时修改已入队对象的比较字段，否则会破坏堆结构。

结语

通过本教程，你应该已经掌握了 PriorityQueue教程 的核心用法，并理解了其背后的 堆数据结构 原理。无论是处理简单数字还是复杂对象，Java 优先队列都能帮你高效管理任务优先级。

记住：掌握 Java队列 和优先队列，是你迈向高级 Java 开发的重要一步！快去动手试试吧！