使用Java函数实现优先队列的代码实例是怎样的？

优先队列是一种队列，不同的是，优先队列的每个元素都有一个权重值，优先级最高的元素首先被删除。Java中的优先队列是一个非常有用的数据结构，它可以用来存储具有权重的元素列表，比如任务队列、路径规划等。本文将讨论如何使用Java函数实现优先队列的代码。

Java中的优先队列是通过 PriorityQueue 类来实现的。这个类是一个优先队列的抽象实现，它使用堆来保证元素的顺序和优先级。在 PriorityQueue 中，元素的顺序是由通过元素的自然顺序或者使用 Comparator 接口实现的比较器来决定的。

1. 创建优先队列

要创建优先队列，我们可以使用 PriorityQueue 类的构造函数来初始化一个空的队列，或者使用 add() 方法来添加元素到队列中。比如，下面的代码可以创建一个优先队列，并添加一些元素：

PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<Integer>();
pq.add(4);
pq.add(2);
pq.add(1);
pq.add(5);
pq.add(3);

2. 遍历优先队列

遍历优先队列的过程和遍历普通队列的过程类似，我们可以使用 while 循环或者 for 循环来迭代队列中的元素。但是，由于 PriorityQueue 是一个按照优先级排序的队列，我们需要根据优先级来逐个删除队列中的元素。因此，我们通常会使用 poll() 方法来获取并删除队列中优先级最高的元素。下面是一个遍历优先队列的示例代码：

while (!pq.isEmpty()) {
    int cur = pq.poll();
    System.out.println(cur);
}

这个代码会输出优先队列中的元素，按照优先级从小到大依次输出。

3. 自定义优先级比较器

如果我们需要自定义优先级比较器，可以实现 Comparator 接口，并将其作为 PriorityQueue 的参数传递。比如，下面的代码定义了一个按照元素绝对值大小为优先级的比较器：

PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>() {
    public int compare(Integer a, Integer b) {
        return Math.abs(a) - Math.abs(b);
    }
});

这个代码可以创建一个优先队列，其中元素的优先级是由元素绝对值大小来决定的。

4. 完整代码实例

下面是一个完整的 Java 代码实例，它演示了如何使用 Java 函数实现优先队列。这个代码创建了一个优先队列，并添加了一些元素，然后遍历整个队列并输出其中的元素。此外，代码还定义了两个比较器，一个按照元素大小为优先级，另一个按照元素绝对值大小为优先级。

import java.util.*;

public class PriorityQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个优先队列，并添加一些元素
        PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<Integer>();
        pq.add(4);
        pq.add(2);
        pq.add(1);
        pq.add(5);
        pq.add(3);

        // 遍历整个队列并输出其中的元素
        System.out.println("按照元素大小排序的队列：");
        while (!pq.isEmpty()) {
            int cur = pq.poll();
            System.out.println(cur);
        }

        // 使用自定义的比较器来创建优先队列
        PriorityQueue<Integer> pq2 = new PriorityQueue<Integer>(new Comparator<Integer>() {
            public int compare(Integer a, Integer b) {
                return Math.abs(a) - Math.abs(b);
            }
        });
        pq2.add(-4);
        pq2.add(2);
        pq2.add(1);
        pq2.add(-5);
        pq2.add(3);

        // 遍历整个队列并输出其中的元素
        System.out.println("按照元素绝对值大小排序的队列：");
        while (!pq2.isEmpty()) {
            int cur = pq2.poll();
            System.out.println(cur);
        }
    }
}

这个代码会输出两个优先队列的元素列表，第一个优先队列按照元素大小来排序，第二个优先队列按照元素绝对值大小来排序。