PriorityQueue源码分析

一、概述

PriorityQueue直接翻译就是一个优先队列，获取数据的时候会按照一定优先级（排序）；

二、PriorityQueue的对象模型

            
                     PriorityQueue   
                   /                 \        
            exetend                     implements
        AbstractQueue                     Serializable
        /          \       
  exetned         implements
AbstractCollection    Queue 
        \           /
    implements    exetned
          Collection
              |
           extends
           Iterable

                                                                  画的不好，请见谅

• PriorityQueue实现了Queue的AbstractQueue抽象类，集成Queue 的方法

• 新增	删除	获取
  add	remove	peek
  offer	poll	element
  		poll

  add和remove会根据是否抛异常判断成功

  offer和poll会根据返回值判断是否成功

三、PriorityQueue的源码

• 参数对象

  • private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 11;//默认初始容量11
    transient Object[] queue; // 一个不会被序列化的队列
    private int size = 0;//队列元素个数
    private final Comparator<? super E> comparator;//判断队列优先的比较器
    transient int modCount = 0; // 老规矩，修改的次数（增删改）
    

• 构造方法

  • //无参的构造方法，使用了默认的长度进行初始化
    public PriorityQueue() {
            this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, null);
            }
    //带有长度参数的构造方法
    public PriorityQueue(int initialCapacity) {
            this(initialCapacity, null);
            }
    //带有比较器的构造方法
    public PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator) {
            this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, comparator);
            }
    //带有长度和比较器的构造方法
    public PriorityQueue(int initialCapacity,
            Comparator<? super E> comparator) {
            }
    //放入一个SortedSet，PriorityQueue，或其他集合，继承（SortedSet，PriorityQueue）的比较器
    //将其元素插入queue，将其长度作为初始化容量
    public PriorityQueue(Collection<? extends E> c) {...}
    //大致同上
    public PriorityQueue(PriorityQueue<? extends E> c) {...}
    //大致同上
    public PriorityQueue(SortedSet<? extends E> c) {...}
    

  • 我们不难看出，构造方法关键的参数为比较器，容量，还可以通过一个集合来实现。

  • 如果没有传递比较器参数，默认的比较器他是这么叙述的

    • comparator the comparator that will be used to order this priority queue. 
      If {@code null}, the {@linkplain Comparable natural ordering} of the elements will be used.//比较器使用这个比较器作为优先队列的依据，如果没有比较器，那么就用自然排序
         
      

  • 如果没有size，那么默认是DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 11

• 对象操作API

  • 新增方法

    • public boolean add(E e) {
              return offer(e);//add方法直接调用了offer方法，可以看做是同一个方法
          }
      public boolean offer(E e) {
              if (e == null)//不允许控制的入队
                  throw new NullPointerException();
              modCount++;//修改次数
              int i = size;
              if (i >= queue.length)//增加容量
                  grow(i + 1);
              size = i + 1;//插入容量对象
              if (i == 0)//如果是第一个元素
                  queue[0] = e;
              else//否则插入到队尾
                  siftUp(i, e);
              return true;
         }
      

  • 删除方法

    • public boolean remove(Object o) {
              int i = indexOf(o);//查询删除对象的索引，一个O(n)的时间复杂度
              if (i == -1)//如果是-1说明不存在
                  return false;
              else {
                  removeAt(i);//调用删除方法
                  return true;
              }
          }
      private int indexOf(Object o) {
              if (o != null) {//判断非空后循环匹配，一个O(n)的时间复杂度
                  for (int i = 0; i < size; i++)
                      if (o.equals(queue[i]))
                          return i;
              }
              return -1;
          }
       private E removeAt(int i) {
              // assert i >= 0 && i < size;
              modCount++;//操作次数+1
              int s = --size;//容量-1
              if (s == i) // 如果是last，则直接删除最后的元素
                  queue[i] = null;
              else {
                  E moved = (E) queue[s];
                  queue[s] = null;//将last位置设置为null
                  siftDown(i, moved);//将原本last的值设置到需要删除的位置，然后逐层比较替换左右孩子节点，直到小于或等于左右孩子节点其中的一个
                  if (queue[i] == moved) {//如果迁移成功却没有变换堆结构
                      siftUp(i, moved);//将待变换节点向上比较替换，直到大于或等于左右孩子其中的一个
                      if (queue[i] != moved)
                          return moved;//作为迭代器返回
                  }
              }
              return null;
          }
      

未完待续。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。