请描述在Java中如何实现一个自定义优先级队列,并详细说明其与JDK PriorityQueue的不同之处。
时间: 2024-11-01 15:23:16 浏览: 33
在Java中,实现一个自定义优先级队列可以通过继承AbstractQueue类并实现Comparable接口来完成。自定义优先级队列需要重写add、offer、peek、poll和size等方法,确保元素能够根据优先级(通过Comparable接口定义的顺序)进行排序。与JDK PriorityQueue最大的不同在于,自定义优先级队列可以拥有不同的优先级定义和比较逻辑,而JDK PriorityQueue默认实现了一个最大堆,即优先级最高的元素(最大元素)总是位于队列头部。
参考资源链接:[Java PriorityQueue详解:数据结构与实现](https://wenku.csdn.net/doc/4f5fapk4zw?spm=1055.2569.3001.10343)
下面是一个简单的自定义优先级队列实现的例子:
```java
import java.util.AbstractQueue;
***parator;
import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.Queue;
public class CustomPriorityQueue<E> extends AbstractQueue<E> {
private final Comparator<E> comparator;
private transient Object[] queue;
private int size = 0;
public CustomPriorityQueue(Comparator<E> comparator) {
***parator = comparator;
this.queue = new Object[11];
}
@Override
public boolean offer(E e) {
if (e == null) {
throw new NullPointerException();
}
int i = size;
if (i >= queue.length) {
grow(i + 1);
}
size = i + 1;
if (i == 0) {
queue[0] = e;
} else {
siftUp(i, e);
}
return true;
}
private void siftUp(int k, E x) {
while (k > 0) {
int parent = (k - 1) >>> 1;
Object e = queue[parent];
if (***pare(x, (E) e) >= 0) {
break;
}
queue[k] = e;
k = parent;
}
queue[k] = x;
}
private void grow(int capacity) {
int oldCapacity = queue.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity < 0) { // overflow
newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
}
queue = Arrays.copyOf(queue, newCapacity);
}
@Override
public E poll() {
if (size == 0) {
return null;
}
int s = --size;
E result = (E) queue[0];
E x = (E) queue[s];
queue[s] = null;
if (s != 0) {
siftDown(0, x);
}
return result;
}
private void siftDown(int k, E x) {
int half = size >>> 1;
while (k < half) {
int child = (k << 1) + 1;
Object c = queue[child];
int right = child + 1;
if (right < size && ***pare((E) c, (E) queue[right]) > 0) {
c = queue[child = right];
}
if (***pare(x, (E) c) <= 0) {
break;
}
queue[k] = c;
k = child;
}
queue[k] = x;
}
@Override
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
private class Itr implements Iterator<E> {
// Iterator implementation
}
// Other methods implementation
}
```
在这个自定义优先级队列中,我们通过Comparator来定义元素间的优先级关系。如果需要实现最小堆,只需调整siftUp和siftDown方法中元素比较的逻辑即可。这种方式提供了与JDK PriorityQueue不同的灵活性,使得我们能够创建符合特定需求的优先级队列。
通过这种实现,我们可以更深入地理解优先级队列的内部工作机制,并根据实际需要进行定制。建议在深入学习自定义优先级队列的同时,参考《Java PriorityQueue详解:数据结构与实现》来了解JDK PriorityQueue的实现细节,以便更全面地掌握这一主题。
参考资源链接:[Java PriorityQueue详解:数据结构与实现](https://wenku.csdn.net/doc/4f5fapk4zw?spm=1055.2569.3001.10343)
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