我正在PriorityQueue
我的程序中实现一个。为此,我也实施了compareTo()
. 当compareTo()
我执行时,正在调用add()
,这是预期的。但是当我执行时也会调用它poll()
。
我认为poll()的功能只是去除头部。为什么需要调用compareTo()?
2 回答
优先级队列的实现方式通常是通过堆来完成的。部分poll()ing
需要重组堆,这需要堆来比较元素......因此compareTo()
。这只是一个猜测(即我没有深入研究源代码来验证我的说法)。
如果您有兴趣,可以快速搜索如何使用堆实现优先级队列:http: //pages.cs.wisc.edu/~vernon/cs367/notes/11.PRIORITY-Q.html#imp
实际上只是为了好玩,我会以一种不严谨的方式描述它是如何工作的。堆是满足堆属性的树:父母总是小于或等于他们的孩子(最小堆)或父母总是至少和他们的孩子一样大(最大堆)。PriorityQueue
是一个minheap所以poll()
删除根(确保您理解这一点)。但是如果你去掉根,树会发生什么?它不再是一棵树......所以他们解决这个问题的方法是将树的根移动到一个叶子节点(可以在不破坏树/使堆属性无效的情况下拔出它),并将其他一些节点放入根。但是您将哪个节点放入根目录?直觉上你可能会认为他们会放置根的左子或右子(那些“几乎和原始根一样小”)。你可以这样做,但是你需要修复以那个孩子为根的子树(而且代码很丑)。相反,它们(从概念上)做同样的事情,但做起来略有不同,以使代码更好。尤其是,他们采摘叶节点并将其粘贴在根中(通常您交换根和叶节点以同时执行这两个步骤)。但是,那不再必须满足堆属性(我们卡在根中的叶节点可能非常大!)。为了解决这个问题,你“冒泡”新的根,直到你把它放到正确的位置。具体来说,您将新根与左右子节点进行比较,并不断交换(如果父节点大于至少一个子节点),直到满足堆属性。请注意,这种交换确实会导致有效的堆(您可以证明这一点,但它很直观)。
一切都在JavaDoc中(重点是我的):
基于优先级堆的无界优先级队列。
在你的源代码中poll()
你会发现:
public E poll() {
//...
if (s != 0)
siftDown(0, x);
return result;
}
在哪里siftDown()
:
/**
* Inserts item x at position k, maintaining heap invariant by
* demoting x down the tree repeatedly until it is less than or
* equal to its children or is a leaf.
* [...]
*/
private void siftDown(int k, E x) {
if (comparator != null)
siftDownUsingComparator(k, x);
else
siftDownComparable(k, x);
}
JavaDoc 上的注释siftDown()
至关重要,请仔细阅读。基本上,底层的实现PriorityQueue
使用了一个堆,每次通过轮询修改它时都必须对其进行重组。
你为什么要为此烦恼?compareTo()
应该是轻量级、幂等且无副作用的方法,例如equals()
. 你不应该对它施加任何限制。