java优先队列用法

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java中队列的方法

java中队列的方法

java中队列的方法Java中队列是一种常用的数据结构,它遵循先进先出(FIFO)的原则,即最先进队列的元素最先被取出。

在Java中,队列是通过接口Queue和它的实现类来实现的。

本文将介绍Java中队列的常用方法,包括添加元素、删除元素、获取队首元素、判断队列是否为空以及获取队列的大小等。

1. 添加元素:队列的添加元素操作是通过add或offer方法来实现的。

add方法在队列满时,会抛出异常;而offer方法则会返回特殊值来表示添加是否成功。

例如:```javaQueue<String> queue = new LinkedList<>();queue.add("element1");queue.offer("element2");```2. 删除元素:队列的删除元素操作是通过remove或poll方法来实现的。

remove方法在队列为空时,会抛出异常;而poll方法则会返回特殊值来表示删除的元素,如果队列为空则返回null。

例如:```javaQueue<String> queue = new LinkedList<>();queue.add("element1");queue.add("element2");String element = queue.remove();String element = queue.poll();```3. 获取队首元素:队列的获取队首元素操作是通过element或peek方法来实现的。

element方法在队列为空时,会抛出异常;而peek方法则会返回特殊值来表示队首元素,如果队列为空则返回null。

例如:```javaQueue<String> queue = new LinkedList<>();queue.add("element1");queue.add("element2");String element = queue.element();String element = queue.peek();```4. 判断队列是否为空:队列的判断是否为空操作是通过isEmpty方法来实现的。

自己动手实现java数据结构(八)优先级队列

自己动手实现java数据结构(八)优先级队列

⾃⼰动⼿实现java数据结构(⼋)优先级队列1.优先级队列介绍1.1 优先级队列 有时在调度任务时,我们会想要先处理优先级更⾼的任务。

例如,对于同⼀个柜台,在决定队列中下⼀个服务的⽤户时,总是倾向于优先服务VIP⽤户,⽽让普通⽤户等待,即使普通的⽤户是先加⼊队列的。

优先级队列和普通的先进先出FIFO的队列类似,最⼤的不同在于,优先级队列中优先级最⾼的元素总是最先出队的,⽽不是遵循先进先出的顺序。

1.2 堆 优先级队列的接⼝要求很简单。

从逻辑上来说,、或者等数据结构都可⽤于实现优先级队列。

但考虑到时间和空间的效率,就必须仔细斟酌和考量了。

⽽⼀种被称为堆的数据结构⾮常适合实现优先级队列。

’ 堆和⼆叉搜索树类似,存储的元素在逻辑上是按照层次排放的,在全局任意地⽅其上层元素优先级⼤于下层元素,这⼀顺序性也被称为堆序性,⽽其中优先级最⼤的元素被放在最⾼的层级(⼤顶堆)。

和⼆叉搜索树的排序⽅式不同的是,堆中元素的顺序并不是完全的排序,⽽只是维护了⼀种偏序关系,被称为堆序性。

在这种偏序关系下,元素之间的顺序性⽐较疏散,维护堆序性的代价⽐较低,因⽽在实现优先级队列时,堆的效率要⾼于平衡⼆叉搜索树。

1.3 完全⼆叉堆 完全⼆叉堆是堆的⼀种,其元素在逻辑上是以完全⼆叉树的形式存放的,但实际却是存储在向量(数组)中的。

在这⾥,我们使⽤完全⼆叉堆来实现优先级队列。

2.优先级队列ADT接⼝/*** 优先级队列 ADT接⼝*/public interface PriorityQueue <E>{/*** 插⼊新数据* @param newData 新数据* */void insert(E newData);* @return当前优先级最⼤的数据* */E peekMax();/*** 获得并且删除当前优先级最⼤值* @return被删除的当前优先级最⼤的数据*/E popMax();/*** 获得当前优先级队列元素个数* @return当前优先级队列元素个数* */int size();/*** 是否为空* @return true 队列为空* false 队列不为空* */boolean isEmpty();}3.完全⼆叉堆实现细节3.1 基础属性 完全⼆叉堆内部使⽤之前封装好的向量作为基础。

优先队列式分支限界法求单源最短路径java -回复

优先队列式分支限界法求单源最短路径java -回复

优先队列式分支限界法求单源最短路径java -回复优先队列式分支限界法(Priority Queue Branch and Bound)是一种用于求解单源最短路径问题的高效算法。

在这篇文章中,我们将详细介绍这个算法的原理和实现步骤。

首先,让我们来了解一下什么是单源最短路径问题。

在一个给定的带权有向图中,单源最短路径问题要求找到一个起始节点到其他所有节点的最短路径。

这个问题在许多实际应用中都非常重要,比如地图导航、网络路由和资源分配等。

要求解单源最短路径问题,通常可以使用著名的Dijkstra算法。

然而,当图中存在负权边时,Dijkstra算法就不再适用。

这时,我们可以使用优先队列式分支限界法,它可以处理负权边,并且有更好的时间复杂度。

优先队列式分支限界法的思想是通过维护一个优先队列(通常使用堆实现),在每一步选择下一个要拓展的节点时,选择当前路径权值最小的节点。

这样,每次拓展节点时,我们都可以保证已经找到的最短路径是全局最优解。

下面,我们将一步一步地介绍如何实现这个算法。

步骤1:初始化数据结构我们首先需要初始化一些数据结构,包括带权有向图的邻接表、一个优先队列和一个距离数组。

其中,邻接表用于存储图的结构信息,优先队列用于选择当前路径权值最小的节点,距离数组用于存储从起始节点到每个其他节点的距离。

步骤2:将起始节点加入到优先队列中我们将起始节点加入到优先队列中,并将起始节点的距离设为0。

步骤3:主循环接下来,我们进入主循环。

在每一次循环中,我们拿出优先队列中权值最小的节点,将其标记为已访问,并更新其周围节点的距离。

步骤4:更新周围节点的距离对于当前节点的每一个相邻节点,我们需要检查是否存在更短的路径。

如果存在更短的路径,则更新该节点的距离,并将其添加到优先队列中,以供下一次循环使用。

步骤5:重复步骤3和步骤4,直到优先队列为空重复执行步骤3和步骤4,直到优先队列为空。

此时,距离数组中存储的就是从起始节点到其他所有节点的最短路径。

优先队列的基本操作

优先队列的基本操作

优先队列的基本操作优先队列是一种数据结构,它存储的元素按照优先级进行排序。

在优先队列中,具有最高优先级的元素会首先被取出。

基本操作包括以下几种:1. 插入:向优先队列中添加元素。

这些元素按照优先级排序。

2. 删除:从优先队列中删除具有最高优先级的元素。

3. 查看:查看优先队列中的所有元素,但不删除它们。

4. 获取优先级:获取元素的优先级,但不从队列中删除它。

这些基本操作的时间复杂度通常为 O(log n),其中 n 是队列中的元素数量。

这是因为优先队列通常使用二叉堆(最小堆或最大堆)来实现,而二叉堆的插入、删除和查找操作的时间复杂度都是 O(log n)。

以下是这些操作的 Python 代码示例:插入(添加元素):```pythondef insert(queue, item):queue.append(item)```删除(获取最高优先级的元素):```pythondef delete(queue):if len(queue) > 0:return queue.pop(0)else:return None # 或者你可以返回一个默认值```查看(查看所有元素):```pythondef view(queue):return queue[:]```获取优先级(获取元素的优先级,但不从队列中删除它):```pythondef get_priority(item, queue):return queue.index(item) # 返回元素的索引,索引值越小优先级越高```请注意,这些代码示例是基于 Python 的列表实现优先队列。

在真实的编程环境中,你可能需要使用专门的库来实现优先队列,比如Python 的 `heapq` 库。

Java中的运算优先级

Java中的运算优先级

Java中的运算优先级在Java中,运算优先级是决定表达式中运算符执行顺序的重要规则之一。

了解和正确应用运算符的优先级对于编写Java程序至关重要。

本文将深入探讨Java中的运算符优先级,以帮助读者理解和正确处理表达式中的运算符。

一、引言在编写Java程序时,表达式经常被用来进行计算和逻辑判断。

在表达式中,运算符是用来执行特定操作的符号,如加法、减法等。

运算符可以按照特定的优先级顺序执行,以确保表达式的正确计算。

二、Java中的运算符优先级在Java中,运算符优先级是根据运算符的类型来确定的。

以下是Java中常见运算符按照优先级从高到低的顺序排列:1.():括号中的表达式具有最高的优先级,可以用来改变默认的运算顺序。

2.一元运算符:一元运算符只作用于一个操作数,如递增(++)和递减(--)运算符。

3.算术运算符:算术运算符包括加法(+)、减法(-)、乘法(*)、除法(/)和取模(%)等。

4.移位运算符:移位运算符用于对二进制位进行移动操作,包括左移(<<)、右移(>>)和无符号右移(>>>)。

5.关系运算符:关系运算符用于比较两个值的大小关系,如等于(==)、不等于(!=)、大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)和小于等于(<=)等。

6.逻辑运算符:逻辑运算符用于对布尔类型的值进行逻辑运算,如与(&&)、或(||)和非(!)等。

7.位运算符:位运算符用于对二进制位进行操作,包括与(&)、或(|)、异或(^)和取反(~)等。

8.赋值运算符:赋值运算符用于给变量赋值,如简单赋值(=)、加法赋值(+=)、减法赋值(-=)等。

9.条件运算符:条件运算符(三元运算符)用于根据条件的真假来选择不同的操作,如条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2。

10.逗号运算符:逗号运算符用于在表达式中分隔多个子表达式,返回最后一个子表达式的值。

java优先队列用法

java优先队列用法

java优先队列用法Java中的优先队列(PriorityQueue)是一种特殊的队列,它的元素按照优先级进行排序。

在优先队列中,元素可以通过自然排序(natural ordering)或者根据自定义的比较器(Comparator)进行排序。

优先队列经常用于解决一些优先级相关的问题,例如任务调度、事件处理等。

下面是一些关于Java优先队列的使用方法和相关参考内容。

创建优先队列:要使用优先队列,首先需要创建一个PriorityQueue对象,例如:```PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();```上面的代码创建了一个容量为11的优先队列,并通过自然顺序进行元素排序。

可以通过指定Comparator来创建自定义排序的优先队列,例如:```PriorityQueue<Integer> pq = newPriorityQueue<>(Collections.reverseOrder());```上面的代码创建了一个降序排列的优先队列。

添加元素:可以使用add()或offer()方法将元素添加到优先队列中,例如:```pq.add(10);pq.offer(20);```在添加元素时,优先队列会根据元素的优先级进行排序。

获取队首元素:要获取优先队列中的队首元素,可以使用peek()方法,例如:```int firstElement = pq.peek();```peek()方法返回队首元素,但不会删除它。

删除队首元素:要删除优先队列中的队首元素,可以使用poll()方法,例如:```int firstElement = pq.poll();```poll()方法返回队首元素,并将其从优先队列中删除。

判断队列是否为空:要判断优先队列是否为空,可以使用isEmpty()方法,例如:```boolean isEmpty = pq.isEmpty();```isEmpty()方法返回true,表示队列为空;返回false,表示队列不为空。

java 队列方法

java 队列方法

java 队列方法
Java中的队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构。

常用的队列方法有以下几种:
1. add(E e):将元素添加到队尾,若队列满了则抛出异常;
2. offer(E e):将元素添加到队尾,若队列满了则返回false;
3. remove():返回队头元素并将其从队列中移除,若队列为空
则抛出异常;
4. poll():返回队头元素并将其从队列中移除,若队列为空则
返回null;
5. element():返回队头元素但不将其从队列中移除,若队列为
空则抛出异常;
6. peek():返回队头元素但不将其从队列中移除,若队列为空
则返回null。

除了以上方法之外,队列还有一些其他的常用方法,比如
size()方法用于返回队列的大小,isEmpty()方法用于判断队列
是否为空等。

需要注意的是,Java中的Queue接口是一个泛型接口,因此
可以存储任何类型的对象。

常用的实现类有LinkedList和ArrayDeque。

其中,LinkedList的底层实现是一个双向链表,
而ArrayDeque则是一个循环数组。

两者的区别在于
LinkedList的插入和删除操作比较慢,但随机访问元素比ArrayDeque快;而ArrayDeque的插入和删除操作比较快,但
随机访问元素比LinkedList慢。

使用队列可以简化程序设计,使得任务能够按照一定的顺序进行处理。

在Java程序设计中,队列经常被用于异步处理,多线程编程等场景中。

java~优先级队列PriorityQueue

java~优先级队列PriorityQueue

java~优先级队列PriorityQueue概念PriorityQueue是⼀种⽀持排序的优先级队列,你⼊队列的对象需要实现Comparable或Comparator接⼝,或者它本⾝⽀持⾃然排序,如Integer,Long这些类型(这些类型也都实现了Comparable接⼝)。

数据结构优先级队列底层的数据结构其实是⼀颗⼆叉堆,什么是⼆叉堆呢?我们来看看下⾯的图(a为⼤顶堆,b为⼩顶堆)在这⾥我们会发现以下特征:⼆叉堆是⼀个完全⼆叉树根节点总是⼤于左右⼦节点(⼤顶堆),或者是⼩于左右⼦节点(⼩顶堆)。

java代码例⼦定义⼀个对象,实现Comparable接⼝@Datastatic class Customer implements Comparable<Customer> {private int id;private String name;public Customer(int i, String n) {this.id = i; = n;}public int getId() {return id;}public String getName() {return name;}@Overridepublic int compareTo(Customer o) {if (this.id < o.id) return -1; // ⼩于⽬标值,返回-1表⽰升序,即-1表⽰数值由⼩到⼤的排序else if (this.id == o.id) return 0;else return 1;}}添加测试⽤例@Testpublic void test() {Queue<Customer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();priorityQueue.add(new Customer(1, "zhansan"));priorityQueue.add(new Customer(2, "lisi"));priorityQueue.add(new Customer(4, "wangwu"));while (!priorityQueue.isEmpty()) {Customer cust = priorityQueue.poll();System.out.println("Processing Customer =" + cust.toString());}}测试结果,按着id的升序出队列Processing Customer =PriorityQueueTest.Customer(id=1, name=zhansan)Processing Customer =PriorityQueueTest.Customer(id=2, name=lisi)Processing Customer =PriorityQueueTest.Customer(id=4, name=wangwu)。

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java优先队列用法
Java中的优先队列是一种特殊的队列,其中的元素按照优先级来进行排序。

较高优先级的元素会被优先处理。

优先队列的用法如下:
1.创建优先队列:
PriorityQueue<Item> queue = new PriorityQueue<>();
2.添加元素到队列中:
queue.offer(item);
3.获取队列中的第一个元素(根据优先级确定):
Item firstElement = queue.peek();
4.移除队列中的第一个元素(根据优先级确定):
Item removedElement = queue.poll();
5.判断队列是否为空:
boolean isEmpty = queue.isEmpty();
6.获取队列的大小:
int size = queue.size();
优先队列还可以使用Comparator接口来自定义元素的优先级,通过在创建优先队列时提供Comparator对象来实现:
1.创建自定义优先队列:
PriorityQueue<Item> queue = new PriorityQueue<>(new MyComparator());
2.自定义Comparator类实现:
class MyComparator implements Comparator<Item> {
public int compare(Item item1, Item item2) {
//自定义比较逻辑,返回值为负数、零、正数分别表示item1小于、等于、大于item2
}
}
通过自定义Comparator,我们可以根据元素的自定义属性来确定
优先级,满足不同排序需求。

除了基本的添加、获取、删除操作外,优先队列还有一些其他常
用的方法,如元素的批量添加、删除、批量获取等。

值得一提的是,优先队列实现了一个基于堆的优先队列,内部使
用数组来表示堆,因此在添加和删除元素时的时间复杂度为O(log n)。

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