前言

上周在面试时，偶然一个算法用到了优先队列思想。我只懂效果不懂实现，当时感觉和堆排序的思想差不多。今天深入源码，自己又实现一遍加深印象。

源码有什么

1. 具有Queue和Collection集合和Queue队列的性质
2. 可以保证每次取出的元素都是最值（默认是最小，可以自己设置）
3. 内部采用推排序思想，上浮siftUp和下沉siftDown
4. 存储采用可变数组（和ArrayList一样），默认大小是11，刚开始每次*2+2，后面每次加一半（size+=size>>2）

如何实现一个优先队列

1. 队列最基本的offer，peek，poll
2. 集合最基本的isEmpty，toString，size
3. 供内部使用的siftUp，siftDown，grow

代码实现

个人有写算法加注释的习惯，看不懂私聊

import java.util.*
import kotlin.math.maxfun main() {val queue = MyPriorityQueue().apply {repeat(10) {offer(Random().nextInt(100))}}while (queue.isNotEmpty()) {println(queue.poll())}
}class MyPriorityQueue {// 保存元素，方便实现泛型，默认大小是11private var array = Array(11) { 0 }// 当前数目private var size = 0// 增fun offer(value: Int) {if (size == array.size) {grow(size + 1)}array[size++] = valuesiftUp(size - 1, value)}// 看队头fun peek(): Int {return if (size == 0) -1 else array[0]}// 取对头fun poll(): Int {if (size == 0) {return -1}val result = array[0]array[0] = array[size - 1]size--siftDown(0, array[0])return result}// 没有size方法fun size() = size// 没有isEmpty方法fun isEmpty() = size == 0fun isNotEmpty() = size > 0// 上浮，默认最小在上面private fun siftUp(index: Int, value: Int) {// 在上面选个大的和当前交换，没有退出var i = indexwhile (i > 0) {val parent = (i - 1) / 2if (array[parent] <= value) {break}array[i] = array[parent]i = parent}array[i] = value}// 下沉，默认最大在下面private fun siftDown(index: Int, value: Int) {// 选出子节点最小的一个，没有则退出var i = index// 当至少存在左子节点时while (i * 2 + 1 < size) {// 找出最小的子节点下标val minChild = if (i * 2 + 2 >= size || array[i * 2 + 1] <= array[i * 2 + 2]) i * 2 + 1 else i * 2 + 2// 如果最小的还是比父节点大，退出if (array[minChild] >= value) {break}array[i] = array[minChild]i = minChild}array[i] = value}// 扩容机制，小于64，*2+2，大于，+>>2private fun grow(minCapacity: Int) {var newCapacity = array.size + if (array.size < 64) array.size + 2 else array.size / 2// 在一次添加大量元素才可能用到newCapacity = max(newCapacity, minCapacity)array = Arrays.copyOf(array, newCapacity)}// 重写toString方法override fun toString() = StringBuilder().apply {append("[")for (i in 0 until size) {append(if (i == 0) array[i] else " ${array[i]}")}append("]")}.toString()
}