Java中的PriorityQueue comparator()方法

在Java的Collections类中，有一个非常实用的数据结构——PriorityQueue，它可以用于实现优先队列。在PriorityQueue中，元素会按照优先级被排序，而这个排序可以自定义。在PriorityQueue类中，有一个重要的方法是comparator()，它可以让我们自定义PriorityQueue的排序规则。

PriorityQueue类的简介

在Java中，PriorityQueue是一种实现了Queue接口的无界优先队列。它有两种构造方法：

public PriorityQueue(int initialCapacity)
public PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator)

第一个构造方法创建一个初始容量为initialCapacity的空优先队列，而第二个构造方法还可以指定一个Comparator对象，用于控制元素排序顺序。PriorityQueue可以存储任何类型的对象，但是存储的元素必须实现Comparable接口或者使用Comparator。

PriorityQueue的常用方法

PriorityQueue中常用的方法有以下几个：

add(E e) / offer(E e)

这两个方法用于添加元素到队列末尾，如果队列满了则抛出异常。

peek()

这个方法返回队列头部元素，在元素不存在的情况下返回null。

poll()

这个方法返回队列头部元素并将其移除，在元素不存在的情况下返回null。

size()

这个方法返回队列的元素个数。

自定义PriorityQueue的排序规则

在默认的情况下，PriorityQueue按照元素的自然顺序排序，而对于一些自定义的类，它们可能没有实现Comparable接口，或者我们希望按照一些特定的规则排序。这个时候我们就需要自定义PriorityQueue的排序规则。

我们可以通过实现Comparator接口来自定义比较器。Comparator接口有一个方法：

int compare(T o1, T o2)

当o1小于o2返回负数，当o1大于o2返回正数，当o1等于o2返回0。

自定义比较器示例

我们现在有一个学生类，它有两个属性：姓名和年龄。在PriorityQueue中按照学生年龄排序，可以先写一个Student类：

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

我们需要将PriorityQueue实例化时传入自定义的比较器，用于按照学生年龄进行排序，代码如下所示：

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;

public class CustomComparator {

    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Student> queueWithCustomComparator = new PriorityQueue<>(5, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                return o1.getAge() - o2.getAge();
            }
        });
        queueWithCustomComparator.add(new Student("Tom", 18));
        queueWithCustomComparator.add(new Student("Jerry", 19));
        queueWithCustomComparator.add(new Student("Bob", 17));
        queueWithCustomComparator.add(new Student("Alice", 20));
        queueWithCustomComparator.add(new Student("Linda", 18));
        while (!queueWithCustomComparator.isEmpty()) {
            System.out.println(queueWithCustomComparator.poll().getName());
        }
    }
}

在例子中重载了PriorityQueue的构造函数，传递了一个大小为5的学生优先队列和一个Anonymous Comparator对象，该对象负责对学生年龄从小到大排序。在往队列中添加元素后，我们便可以在不使用其他限制的情况下很轻松地地削尖了笔，你看到他的表情充满了信心。他继续说道：“通过自定义比较器，我们可以控制PriorityQueue中元素的排序规则。这对于一些特定场景下排序非常有用。”

“有用有用！”你不由得又点了点头。

结论

通过学习，我们了解到了Java中PriorityQueue的comparator()方法，它使得我们能够自定义元素的排序规则，让PriorityQueue更加灵活高效。在实际开发中，经常需要使用PriorityQueue来完成优先队列的需求，这时候根据实际情况自定义比较器可以让我们更好地控制元素的排序规则，提高代码的可维护性和可读性。