PriorityQueue 没有正确排序其内容？ [复制]答案

【问题标题】：PriorityQueue did not order its content correctly? [duplicate]PriorityQueue 没有正确排序其内容？ [复制]
【发布时间】：2013-11-06 10:58:00
【问题描述】：

Java 文档说：创建一个具有默认初始容量 (11) 的 PriorityQueue，它根据元素的自然排序对其进行排序。

但是当我写一些这样的测试时：

public class Test {

    public static void main (String a[]) {
        Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>();

        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            queue.offer(i);
        }

        System.out.println(queue);

        Queue<Integer> queue2 = new PriorityQueue<Integer>();

        for (int i = 20; i >= 1; i--) {
            queue2.offer(i);
        }

        System.out.println(queue2);
    }
}

我得到以下输出：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
[1, 2, 7, 4, 3, 10, 8, 11, 5, 12, 13, 19, 15, 16, 9, 20, 14, 17, 6, 18]

看起来好像两个队列具有相同的内容，它们的内容没有得到相同的顺序？

【问题讨论】：

stackoverflow.com/questions/10972459/…

标签： java

【解决方案1】：

优先级队列不能保证完整集合的顺序；它只保证最小的元素在前面（或最大的，如果它是最大优先级队列）。

来自文档：

方法 iterator() 中提供的迭代器不能保证以任何特定顺序遍历优先级队列的元素。如果您需要有序遍历，请考虑使用 Arrays.sort(pq.toArray())。

也许要添加一点上下文：优先级队列内部所做的是将元素存储在对数高度的树结构中（无论如何在使用树的合理实现中）。 insert 和 remove-like 操作旨在将最小元素保留在该树的根部，并使每个子树中的元素大于父顶点的元素（这就是使它们成为堆的原因，该属性称为堆属性）。它不保证对作为兄弟的子树的元素进行任何排序，例如我们从排序树中所知道的。堆属性与对数高度一起为优先级队列提供了快速操作运行时间，但它的缺点是您只能快速获得一个元素，这是最小的一个（或最大堆的最大一个）。

【讨论】：

（因此，如果你重复poll() queue2 实例，你会得到排序的元素）
这里只是补充一点颜色，Java的优先级队列实现是基于优先级堆的。通过阅读堆可以更好地理解优先级队列的行为。 en.wikipedia.org/wiki/Heap_(data_structure)
@Slanec：是的，这将被排序，并且该过程有时被称为HeapSort，这是因为优先级队列通常被实现为具有一些排序不变性的堆。
非常感谢您的解释。似乎当 offer() 时，从 1 到 20 的项目构造了一棵树，该树与反向构造的树不同。我会花一些时间来查看您在此处发布的 wiki 页面。再次感谢，伙计们。

【解决方案2】：

PriorityQueue.toString 使用 iterator() 不能保证以任何特定顺序遍历优先级队列的元素（来自 API）。试试看

    while(!queue.isEmpty()) {
            System.out.print(queue.poll() + ",");
    }

【讨论】：