使用PriorityQueue排序？结果可能不是你想要的

PriorityQueue使用详解

最新推荐文章于 2023-02-24 13:11:45 发布

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#python #java

本文深入探讨了Java中PriorityQueue的特点及使用注意事项，特别是在处理相等元素时的顺序不确定性问题，并通过示例代码进行了验证。

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PriorityQueue有一个特征需要特别注意，即：对于那些通过排序方法判定为“相等”的元素，在通过poll方法依次取出它们时，它们的顺序是不确定的，特别是不会维持插入的顺序。举例说明：假如一个对象Obj，有a,b两个字段，如果Obj对象是按字段a由小到大进行排序的，当向队列依次插入a,b分别为：(1,1)，(2,1)，(1,2)，(2,2)，(1,3)的五个元素时，通过poll方法从队头依次取出的元素会是什么呢？首先，一定可以确定的是(1,1)，(1,2)，(1,3)一定会排在前面，(2,1)，(2,2)一定会排在后面，问题在于(1,1)，(1,2)，(1,3)之间和(2,1)，(2,2)之间是如果排序的，习惯上我们希望它们保留插入时的顺序，但是实际上，在PriorityQueue在进行内部排序时，它们的原始插入顺序都被破坏了，所以实际的输出时，相等元素之间的顺序是不确定的。以下是一段验证程序：

import java.util.*;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Obj> q = new PriorityQueue<Obj>();
        q.add(new Obj(1,1));
        q.add(new Obj(2,1));
        q.add(new Obj(1,2));
        q.add(new Obj(2,2));
        q.add(new Obj(1,3));
        int size = q.size();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            System.out.println(q.poll());
        }
        System.out.println("--------------------------");
        List<Obj> l = new ArrayList<Obj>();
        l.add(new Obj(1, 1));
        l.add(new Obj(2, 1));
        l.add(new Obj(1, 2));
        l.add(new Obj(2, 2));
        l.add(new Obj(1, 3));
        Collections.sort(l);
        for (Obj obj : l) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
    public static class Obj implements Comparable<Obj> {
        int a;
        int b;
        public Obj(int a, int b) {
            this.a = a;
            this.b = b;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "Obj{" +
                    "a=" + a +
                    ", b=" + b +
                    '}';
        }

        @Override
        public int compareTo(Obj o) {
            return a - o.getA();
        }
        public int getA() {
            return a;
        }
        public void setA(int a) {
            this.a = a;
        }
        public int getB() {
            return b;
        }
        public void setB(int b) {
            this.b = b;
        }
    }
}

程序的输出是：

Obj{a=1, b=1}
Obj{a=1, b=3}
Obj{a=1, b=2}
Obj{a=2, b=2}
Obj{a=2, b=1}
--------------------------
Obj{a=1, b=1}
Obj{a=1, b=2}
Obj{a=1, b=3}
Obj{a=2, b=1}
Obj{a=2, b=2}

请注意前半段使用PriorityQueue，(1,1)，(1,2)，(1,3)三者的实际顺序是：(1,1)，(1,3)，(1,2)。而使用排序方法排序得到的是我们期望的顺序。这就是PriorityQueue在排序上的一个微妙的地方。

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