优先队列

优先队列不在遵循先入先出的原则，而是分为两种情况。

1、最大优先队列，无论入队顺序如何，都是当前最大的元素优先出队。

2、最小优先队列，无论入队顺序如何，都是当前最小的元素优先出队。

这里同样会引入二叉堆的特性。

1.最大堆的堆顶是整个堆中的最大元素。

2.最小堆的堆顶是整个堆中的最小元素。

因此，可以用最大堆来实现最大优先队列。这样的话，每一次入队操作就是堆的插入操作，每一次出队操作就是删除堆顶节点。

二叉堆节点，“上浮”和“下沉”的时间复杂度都是O(nlogn),所以优先队列入队和出队的时间复杂度也是O（nlogn）!

代码实现：

/**
 * @Author: subd
 * @Date: 2019/8/16 7:46
 */
public class PriorityQueue {
    private int[] array;
    private int size;

    public PriorityQueue() {
        //队列出事长度为32
        array = new int[32];
    }

    /**
     * 队列扩容
     */
    private void resize() {
        //队列容量翻倍
        int newSize = this.size * 2;
        this.array = Arrays.copyOf(this.array, newSize);
    }

    /**
     * 入队
     *
     * @param key 入队元素
     */
    public void enQueue(int key) {
        //队列长度超出范围，扩容
        if (size > array.length) {
            resize();
        }
        array[size++] = key;
        upAdjust();
    }

    /**
     * 出队
     *
     * @return
     */
    public int deQueue() throws Exception {
        if (size <= 0) {
            throw new Exception("the queue is empty!");
        }
        //获取堆顶元素
        int head = array[0];
        //让最后一个元素移动到堆顶
        array[0] = array[--size];
        downAdjust();
        return head;
    }

    /**
     * 上浮调整
     */
    private void upAdjust() {
        int chldIndex = size - 1;
        int parentIndex = chldIndex / 2;
        //temp 保存插入的叶子节点值，用于最后的赋值
        int temp = array[chldIndex];
        while (chldIndex > 0 && temp > array[parentIndex]) {
            //无须真正交换，单向赋值即可
            array[chldIndex] = array[parentIndex];
            chldIndex = parentIndex;
            parentIndex = parentIndex / 2;
        }
        array[chldIndex] = temp;
    }

    /**
     * 下浮调整
     */
    private void downAdjust() {
        //temp 保存父节点的值 用于最后的赋值
        int parentIndex = 0;
        int temp = array[parentIndex];
        int childIndex = 1;
        while (childIndex < size) {
            //如果有右孩子，且右孩子大于左孩子的值，则定位到右孩子。
            if (childIndex + 1 < size && array[childIndex + 1] > array[childIndex]) {
                childIndex++;
            }
            //如果父节点大于任何一个孩子的值，直接跳出
            if (temp >= array[childIndex]) {
                break;
            }
            //无须真正交换，单向赋值即可
            array[parentIndex] = array[childIndex];
            parentIndex = childIndex;
            childIndex = 2 * childIndex + 1;
        }
        array[parentIndex] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        PriorityQueue priorityQueue = new PriorityQueue();
        priorityQueue.enQueue(3);
        priorityQueue.enQueue(5);
        priorityQueue.enQueue(10);
        priorityQueue.enQueue(2);
        priorityQueue.enQueue(7);
        System.out.println("出队元素:" + priorityQueue.deQueue());
        System.out.println("出队元素:" + priorityQueue.deQueue());
    }
}