Java 【数据结构】 优先级队列（PriorityQueue）和堆（Heap）【神装】

在Java中，PriorityQueue是一个基于堆实现的无界队列。每次从队列中提取元素都是提取最小（或最大）元素，这就是为什么它被称为优先级队列。

下面是如何使用PriorityQueue的示例代码：

import java.util.PriorityQueue;
 
public class PriorityQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
 
        // 添加元素
        priorityQueue.offer(30);
        priorityQueue.offer(10);
        priorityQueue.offer(20);
 
        // 查看队首元素
        System.out.println("Front element: " + priorityQueue.peek()); // 输出：Front element: 10
 
        // 移除并返回队首元素
        System.out.println("Removed element: " + priorityQueue.poll()); // 输出：Removed element: 10
 
        // 判断队列是否为空
        System.out.println("Is queue empty? " + priorityQueue.isEmpty()); // 输出：Is queue empty? false
 
        // 清空队列
        priorityQueue.clear();
        System.out.println("Is queue empty after clearing? " + priorityQueue.isEmpty()); // 输出：Is queue empty after clearing? true
    }
}

在上述代码中，我们创建了一个PriorityQueue，向其中添加了几个整数。我们使用peek()方法来查看队首元素，使用poll()方法来移除并返回队首元素。我们还检查了队列是否为空，并清空了队列。

堆(Heap)是一个具有特殊属性的完全二叉树：每个节点的值都大于或等于（或小于或等于）其子节点的值，称为最大堆或最小堆。在Java中，PriorityQueue内部就是通过堆来实现的。

堆通常用于实现优先队列，还可以用于排序等操作。但是，在Java的标准库中，堆的直接操作相对较少，因为PriorityQueue已经提供了相同的功能，并且使用更方便。因此，在实际编程中，堆的直接操作通常会使用PriorityQueue。