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java優先佇列PriorityQueue中Comparator的用法詳解

在使用java的優先佇列PriorityQueue的時候,會看到這樣的用法。

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>(){
 @Override
 public int compare(Integer o1,Integer o2){
 return o1.compareTo(o2);
 }
});

那這樣到底構造的是最大優先還是最小優先佇列呢?

看看原始碼

看看offer(我也想要offer:X):

public boolean offer(E e) {
    if (e == null) {
      throw new NullPointerException();
    } else {
      ++this.modCount;
      int i = this.size;
      if (i >= this.queue.length) {
        this.grow(i + 1);
      }

      this.siftUp(i,e);
      this.size = i + 1;
      return true;
    }
  }

1)if和else,分別執行物件判空和容量判斷
2)執行siftUp(i,e),i是原有佇列長度,e是要入隊的元素。

siftUp是堆中調整元素位置的一種方法,可以看出這裡的優先佇列是使用最大/最小堆實現的。接著看siftUp:

private void siftUp(int k,E x) {
    if (this.comparator != null) {
      siftUpUsingComparator(k,x,this.queue,this.comparator);
    } else {
      siftUpComparable(k,this.queue);
    }

  }

看看使用了comparator的方法,k是原有佇列長度,x是入隊元素,queue是佇列,comparator是比較器:

private static <T> void siftUpUsingComparator(int k,T x,Object[] es,Comparator<? super T> cmp) {
    while(true) {
      if (k > 0) {
        int parent = k - 1 >>> 1;
        Object e = es[parent];
        if (cmp.compare(x,e) < 0) {
          es[k] = e;
          k = parent;
          continue;
        }
      }

      es[k] = x;
      return;
    }
  }

1)k>0,佇列長度大於0
2)parent = k - 1 >>> 1; 即(k-1)/2,表示最後一個非葉子節點的位置
3)e為父節點,x是入隊元素,x可以看做放在最後一個位置。如果compare(x,e) < 0,則執行元素往上走的方法。
注:在siftUp中,如果是最小堆,那麼應該是較小的元素往上走,如果是最大堆,則應該是較大的元素往上走。

由於原始碼中新入隊元素x是在第1個引數的位置,因此最大/最小優先佇列主要根據第1個引數的大小關係來判斷。

//對於最大堆,當x>e時,讓x上升,則 x>e時返回負數,即
int compare(Integer x,Integer e){
 return x > e ? -1 : 1;
}
//對於最小堆,當x<e時,讓compare(x,e) < 0,即
int compare(Integer x,Integer e){
 return x < e ? -1 : 1; // return x.compareTo(e);
}

結論:

// 最小優先佇列,直接 return o1.compareTo(o2);
PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>(){
 @Override
 public int compare(Integer o1,Integer o2){
 return o1 < o2 ? -1 : 1;
 /* e.g.,return o1.compare(o2); */
 }
});
// 最大優先佇列,則反過來 return o2.compareTo(o1);

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。