PriorityQueue底层实现

PriorityQueue 是 Java 中的一个基于优先级的无界队列，其内部使用优先堆来实现。优先堆通常使用二叉堆（binary heap）的数据结构来完成，二叉堆是一个完全二叉树，它允许每个节点都比它的子节点有更高的优先级，或者允许每个节点都比它的子节点有更低的优先级。在 PriorityQueue 中，默认是根据元素的自然顺序进行排序的，也可以通过提供 Comparator 来实现自定义排序。

PriorityQueue 的主要特性如下：
1. 非阻塞：它不是线程安全的，不可以用于多线程环境中的并发操作。
2. 元素的优先级：根据元素的自然顺序或者提供的 Comparator 决定。
3. 无界：理论上，队列的大小是不受限制的，但实际上可能会受到内存限制。

在 PriorityQueue 中，插入新元素通常是对堆结构的维护，操作复杂度为 O(log n)。根据堆的性质，最小元素（默认）或最大元素（如果使用了 Comparator 实现了 reverse order）总是位于堆的根部，也就是优先队列的开头。

在 PriorityQueue 的实现中，数组是堆实现的基础。堆通常被实现为完全二叉树，这意味着除了最后一层外，所有层都被完全填满，且最后一层的所有节点都尽可能地靠左排列。这样可以使得元素的添加和删除操作可以高效地进行。

相关问题

PriorityQueue 的底层原理

PriorityQueue的底层原理是基于优先堆（Priority Heap）的数据结构。优先堆是一种特殊的二叉树，它满足以下两个条件：
1. 任意节点的值都大于或等于（最大堆）或小于或等于（最小堆）其子节点的值。
2. 优先堆是完全二叉树，即除了最后一层，其他层的节点都被填满，最后一层的节点都集中在左侧。

PriorityQueue的内部使用数组来实现优先堆。数组的第一个元素是队列中的根节点，每个节点的子节点在数组中的位置可以通过一些计算公式快速得到。

当向PriorityQueue中添加元素时，元素会根据其优先级被插入到合适的位置上，并确保根节点的值最小（或最大，根据比较器的设定）。插入元素时，会根据比较器或默认的自然排序规则进行比较。

当从PriorityQueue中取出元素时，总是会先取出根节点的元素，该元素是队列中最小（或最大）的元素。取出后，会重新调整堆，确保根节点的值仍然最小（或最大）。

通过优先堆的特性，PriorityQueue可以高效地实现基于优先级的队列。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* *2* [PriorityQueue的用法和底层实现原理](https://blog.csdn.net/wr_java/article/details/116454654)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *3* [Java集合—PriorityQueue底层原理](https://blog.csdn.net/sanmi8276/article/details/113589290)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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PriorityQueue属于哪种集合，底层怎么实现的

PriorityQueue属于队列集合，底层是通过堆来实现的。具体地说，PriorityQueue是基于优先级堆数据结构实现的，每次插入一个元素时，元素会根据其优先级（通过实现Comparable接口或传入Comparator对象来自定义元素比较方式）被放入堆中的适当位置，而不是按照插入顺序排列。在删除元素时，PriorityQueue总是删除堆中优先级最高的元素（即堆顶元素），因此其获取元素的顺序是根据优先级的排序。