内容有序的集合之 ProrityQueue

作者: Frank_Kivi | 来源:发表于2017-09-30 13:41 被阅读30次

    大家可能都知道,List是有序的,Set是无序的。其中ArrayList是使用数组实现的,ArrayList实现了RandomAccess使其可以根据位置快速访问。HashSet的实现原理大家可以参阅 Set去重原理

    HashSet是可以去重的。
    大家可能有这样的需求,一堆元素放入集合之后,我们想要让元素本身有顺序,比如元素进入的时候是以63279,我们想要集合能够变成23679,这样方便我们使用,为了能把两种有序区分开来 ,我们把ArrayList叫做访问有序,而ProrityQueue是内容有序。当然数组有Arrays.sort(),List有Collecctions.sort()。还有其它方法吗?今天就给大家介绍ProrityQueue。

    public class PriorityQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements java.io.Serializable {
    
        private static final long serialVersionUID = -7720805057305804111L;
    
        private static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 11;
        <!--真正存储数据的数组-->
        transient Object[] queue; // non-private to simplify nested class access
        <!--数据的长度-->
        private int size = 0;
    
        <!--比较器-->
        private final Comparator<? super E> comparator;
    
        /**
         * The number of times this priority queue has been
         * <i>structurally modified</i>.  See AbstractList for gory details.
         */
        transient int modCount = 0; // non-private to simplify nested class access
    
        public PriorityQueue() {
            this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, null);
        }
    
        public PriorityQueue(int initialCapacity) {
            this(initialCapacity, null);
        }
    
        public PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator) {
            this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, comparator);
        }
        <!--最终被调用的构造-->
        public PriorityQueue(int initialCapacity,
                             Comparator<? super E> comparator) {
            // Note: This restriction of at least one is not actually needed,
            // but continues for 1.5 compatibility
            if (initialCapacity < 1)
                throw new IllegalArgumentException();
            this.queue = new Object[initialCapacity];
            this.comparator = comparator;
        }
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public PriorityQueue(Collection<? extends E> c) {
            if (c instanceof SortedSet<?>) {
            <!--当是从一个内容有序的构建时,直观理解是直接复制即可,调用的是 initElementsFromCollection-->
                SortedSet<? extends E> ss = (SortedSet<? extends E>) c;
                this.comparator = (Comparator<? super E>) ss.comparator();
                initElementsFromCollection(ss);
            }
            else if (c instanceof PriorityQueue<?>) {
             <!--当是从一个内容有序的构建时,直观理解是直接复制即可,调用的是 initFromPriorityQueue,我们可以得到一个信息PriorityQueue不是SortedSet-->
                PriorityQueue<? extends E> pq = (PriorityQueue<? extends E>) c;
                this.comparator = (Comparator<? super E>) pq.comparator();
                initFromPriorityQueue(pq);
            }
            else {
            <!--如果不是内容有序的就调用initFromCollection-->
                this.comparator = null;
                initFromCollection(c);
            }
        }
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public PriorityQueue(PriorityQueue<? extends E> c) {
            this.comparator = (Comparator<? super E>) c.comparator();
            initFromPriorityQueue(c);
        }
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public PriorityQueue(SortedSet<? extends E> c) {
            this.comparator = (Comparator<? super E>) c.comparator();
            initElementsFromCollection(c);
        }
    
        private void initFromPriorityQueue(PriorityQueue<? extends E> c) {
            if (c.getClass() == PriorityQueue.class) {
                this.queue = c.toArray();
                this.size = c.size();
            } else {
                initFromCollection(c);
            }
        }
    
        private void initElementsFromCollection(Collection<? extends E> c) {
            Object[] a = c.toArray();
            // If c.toArray incorrectly doesn't return Object[], copy it.
            if (a.getClass() != Object[].class)
                a = Arrays.copyOf(a, a.length, Object[].class);
            int len = a.length;
            if (len == 1 || this.comparator != null)
                for (int i = 0; i < len; i++)
                    if (a[i] == null)
                        throw new NullPointerException();
            this.queue = a;
            this.size = a.length;
        }
    
        private void initFromCollection(Collection<? extends E> c) {
            <!--现在我们明白了,initElementsFromCollection就是复制元素,而heapify就是对其进行排序-->
            initElementsFromCollection(c);
            heapify();
        }
    
        private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        private void heapify() {
        <!--循环遍历前边的一半元素,然后调用siftDown方法,其内部是使用二叉树来管理的,i的左孩子在2i-1,i的右孩子在2i-->
            for (int i = (size >>> 1) - 1; i >= 0; i--)
                siftDown(i, (E) queue[i]);
        }
    
        private void siftDown(int k, E x) {
        两个基本一样,我们找一个来分析,siftDownComparable
            if (comparator != null)
                siftDownUsingComparator(k, x);
            else
                siftDownComparable(k, x);
        }
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        private void siftDownComparable(int k, E x) {
            Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>)x;
            int half = size >>> 1;        // loop while a non-leaf
            <!--取到中间位置。-->
            while (k < half) {
            <!--前边调用的地方,k恰好比half小1,k*2恰好是size-2,所以child是其size-1,恰好是他的左孩子-->
                int child = (k << 1) + 1; // assume left child is least
                Object c = queue[child];
                <!--right是它的右孩子-->
                int right = child + 1;
                <!--如果左孩子比右孩子大说明需要调整-->
                if (right < size &&
                    ((Comparable<? super E>) c).compareTo((E) queue[right]) > 0)
                    <!--对c进行赋值,让其是后边两个节点的小值-->
                    如果右边比左边大,这里不走,最后交换的就是k和左节点,如果右边比左边小,最后交换的是k和右节点
                    c = queue[child = right];
                if (key.compareTo((E) c) <= 0)
                <!--当前元素和c比较,如果比c小,就结束循环-->
                    break;
                <!--交换k和c的元素-->
                queue[k] = c;
                k = child;
            }
            queue[k] = key;
        }
    

    答案并不是完全的正序,这是为什么呢。
    我们再来看下siftDown的注释,它的作用是使当前的元素插入队列,最后它比它的子节点小或者相等,或者它本身是个叶子节点。所以我们在构造的时候就是让左边一半调用,假设有6个元素,先保证了2是25中最小的,1是34中最小的,0是12中最小的,0就是最小。所以最后第一个元素是最小的。

    <!--非常清楚的说了,使用iterator并不保证顺序-->
    /**
         * Returns an iterator over the elements in this queue. The iterator
         * does not return the elements in any particular order.
         *
         * @return an iterator over the elements in this queue
         */
        public Iterator<E> iterator() {
            return new Itr();
        }
    

    我们先来看offer方法

    public boolean offer(E e) {
            if (e == null)
                throw new NullPointerException();
            modCount++;
            int i = size;
            if (i >= queue.length)
            <!--长度+1,保证可以存储-->
                grow(i + 1);
            size = i + 1;
            if (i == 0)
                queue[0] = e;
            else
            <!--最重要的方法-->
                siftUp(i, e);
            return true;
        }
    
    @SuppressWarnings("unchecked")
        private void siftUpComparable(int k, E x) {
            Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>) x;
            while (k > 0) {
                int parent = (k - 1) >>> 1;
                Object e = queue[parent];
                if (key.compareTo((E) e) >= 0)
                    break;
                queue[k] = e;
                k = parent;
            }
            queue[k] = key;
        }
    

    分析过程和前边的sfitDown类似,它能保证从k找它的父节点,一直到队列的开始,这些节点都是有序的,所以最开始的还是最小的。

    <!--使用poll可以保证有序-->
    public E poll() {
            if (size == 0)
                return null;
            int s = --size;
            modCount++;
            E result = (E) queue[0];
            E x = (E) queue[s];
            queue[s] = null;
            if (s != 0)
                siftDown(0, x);
            return result;
        }
    

    移除一个后,马上调用siftDown,传的是0,它能保证从0开始到它的叶子结点,0的子结点如果还有子结点就继续比较,在这一系列中,0位置的是最小的,所以最后又保证了下次调用的时候还是有序的。

    SVN和git

    是时候放弃HashMap了-SparseArray和ArrayMap源码分析
    SparseArray
    ArrayMap的实现原理

    system类
    object类。

    FragmentStatePagerAdapter save restore FM getFragmet和putFragment;

    viewpager的

     @Override
        public Parcelable onSaveInstanceState() {
            Parcelable superState = super.onSaveInstanceState();
            SavedState ss = new SavedState(superState);
            ss.position = mCurItem;
            if (mAdapter != null) {
                ss.adapterState = mAdapter.saveState();
            }
            return ss;
        }
    
        @Override
        public void onRestoreInstanceState(Parcelable state) {
            if (!(state instanceof SavedState)) {
                super.onRestoreInstanceState(state);
                return;
            }
    
            SavedState ss = (SavedState) state;
            super.onRestoreInstanceState(ss.getSuperState());
    
            if (mAdapter != null) {
                mAdapter.restoreState(ss.adapterState, ss.loader);
                setCurrentItemInternal(ss.position, false, true);
            } else {
                mRestoredCurItem = ss.position;
                mRestoredAdapterState = ss.adapterState;
                mRestoredClassLoader = ss.loader;
            }
        }
    

    双进程问题

    相关文章

      网友评论

        本文标题:内容有序的集合之 ProrityQueue

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/szigextx.html