Java PriorityQueue 類別：初學者指南
介紹
你好，未來的 Java 程式設計師！今天，我們將要深入 Java 中 PriorityQueue 的奇妙世界。如果你從未聽說過它，別擔心——我們將從頭開始，一起逐步學習。將 PriorityQueue 視為一種特殊的行列（或隊列），在這裡最重要的人（或項目）總是能夠首先獲得服務。很刺激對吧？讓我們開始吧！
類別聲明
在 Java 中，PriorityQueue 類別是 Java 集合框架的一部分。它就像是你數據的 VIP 名單！以下是聲明方式：
import java.util.PriorityQueue;
PriorityQueue<ElementType> pq = new PriorityQueue<>();將 ElementType 替換為你想要儲存的任何數據類型，例如 Integer、String 或甚至是你的自定義物件（但我們稍後會提到這部分）。
參數
在創建 PriorityQueue 時，你可以指定一些可選參數：
- 初始容量：它最初可以容納多少個項目。
- 比較器：一個特殊的物件，用來決定元素的順序。
以下是一個例子：
PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>(10, Collections.reverseOrder());這會創建一個初始容量為 10 的 PriorityQueue，且其中的整數將按照從高到低的順序排列。
類別構造器
PriorityQueue 提供了多個構造器。將構造器視為創建隊列的不同配方。以下是一些主要的構造器：
| 構造器 | 描述 |
|---|---|
PriorityQueue() |
創建一個空的隊列，具有預設的初始容量（11） |
PriorityQueue(int initialCapacity) |
創建一個空的隊列，具有指定的初始容量 |
PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator) |
創建一個空的隊列，具有指定的比較器 |
PriorityQueue(Collection<? extends E> c) |
創建一個包含指定集合中元素的隊列 |
讓我們看一個例子：
PriorityQueue<String> fruitQueue = new PriorityQueue<>();
PriorityQueue<Integer> numberQueue = new PriorityQueue<>(20);在第一行中，我們創建了一個字符串的隊列（可能是水果名稱？）。在第二行，我們創建了一個可以初始容納 20 個項目的數字隊列。
類別方法
現在，讓我們看看你可以在 PriorityQueue 上進行的一些酷炫操作：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
add(E e) |
將元素添加到隊列中 |
offer(E e) |
將元素添加到隊列中（如果已滿則返回 false） |
peek() |
檢索但不移除隊列的頭部 |
poll() |
檢索並移除隊列的頭部 |
remove(Object o) |
移除指定元素的一個實例 |
size() |
返回隊列中的元素數量 |
clear() |
從隊列中移除所有元素 |
讓我們看看這些方法如何運作：
PriorityQueue<String> animalQueue = new PriorityQueue<>();
animalQueue.add("Dog");
animalQueue.offer("Cat");
animalQueue.add("Elephant");
System.out.println("Peek: " + animalQueue.peek()); // 輸出：Peek: Cat
System.out.println("Poll: " + animalQueue.poll()); // 輸出：Poll: Cat
System.out.println("Size: " + animalQueue.size()); // 輸出：Size: 2注意到“Cat”是如何首先出現的嗎？這是因為 PriorityQueue 預設會按字母順序對字符串進行排序。
繼承的方法
PriorityQueue 還從其父類繼承了方法。這就像獲得了額外的功能！一些有用的包括：
-
contains(Object o): 檢查隊列是否包含指定的元素 -
toArray(): 返回一個包含隊列中所有元素的數組 -
iterator(): 返回對隊列元素進行迭代的迭代器
以下是一個簡單的例子：
PriorityQueue<Integer> numberQueue = new PriorityQueue<>();
numberQueue.add(5);
numberQueue.add(2);
numberQueue.add(8);
System.out.println("Contains 2? " + numberQueue.contains(2)); // 輸出：Contains 2? true
Object[] array = numberQueue.toArray();
System.out.println("First element: " + array[0]); // 輸出：First element: 2將項目添加到優先隊列的例子
讓我們通過一個有趣的例子將所有這些知識串聯起來。假設我們正在組織一場派對，並希望按照嘉賓的到達時間來迎接他們：
import java.util.PriorityQueue;
public class PartyGreeter {
public static void main(String[] args) {
PriorityQueue<Guest> guestQueue = new PriorityQueue<>();
guestQueue.add(new Guest("Alice", 18.30));
guestQueue.add(new Guest("Bob", 18.15));
guestQueue.add(new Guest("Charlie", 18.45));
while (!guestQueue.isEmpty()) {
Guest guest = guestQueue.poll();
System.out.println("Welcome, " + guest.name + "! You arrived at " + guest.arrivalTime);
}
}
static class Guest implements Comparable<Guest> {
String name;
double arrivalTime;
Guest(String name, double arrivalTime) {
this.name = name;
this.arrivalTime = arrivalTime;
}
@Override
public int compareTo(Guest other) {
return Double.compare(this.arrivalTime, other.arrivalTime);
}
}
}此程式將輸出：
Welcome, Bob! You arrived at 18.15
Welcome, Alice! You arrived at 18.3
Welcome, Charlie! You arrived at 18.45在這個例子中，我們創建了一個自定義的 Guest 類別，並告訴 Java 如何根據嘉賓的到達時間進行比較。PriorityQueue 然後自動為我們排序嘉賓！
就是這樣！你剛剛走出了 Java 中 PriorityQueue 世界 的第一步。記住，熟練需要練習，所以不要害怕實驗這些概念。誰知道呢？也許你會使用 PriorityQueue 來組織你下一場派對的嘉賓名單！
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