本篇内容介绍了“Java数据结构中的堆怎么应用”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
让parent标记需要调整的节点，child标记parent的左孩子(注意：parent如果有孩子一定先是有左孩子)
如果parent的左孩子存在，即:child < size， 进行以下操作，直到parent的左孩子不存在：
parent右孩子是否存在，存在找到左右孩子中最小的孩子，让child进行标记
将parent与较小的孩子child比较，如果：
parent小于较小的孩子child，调整结束否则：交换parent与较小的孩子child，交换完成之后，parent中大的元素向下移动，可能导致子树不满足堆的性质，因此需要继续向下调整，即parent = child；child = parent*2+1; 然后继续2。
public void shiftDown(int[] elem,int parent,int len){
int cur=parent*2+1;
while(cur<len){
if(cur+1<len){
if(elem[cur+1]<elem[cur]){
cur++;
}
}
if(this.elem[cur]<this.elem[parent]) {
swap(cur, parent);
}
parent=cur;
cur=parent*2+1;
}
}对于普通序列，我们需要从它的第一个有左节点的父节点开始调整，知道整棵树满足堆的性质。
堆必须是完全二叉树，满二叉树也是完全二叉树。由下面的计算，创建堆的时间复杂度为O(n).
将要插入的元素放在堆的最后，如果放不了，进行扩容
将新插入的节点向上调整，直到满足堆的性质
【向上调整】
public void shiftUp(int elem[],int child){
int parent=(child-1)/2;
while(parent>=0){
if(elem[child]>elem[parent]){
swap(child,parent);
child=parent;
parent=(child-1)/2;
}else{
break;
}
}
}根据堆的性质，对删除的一定是堆顶元素。步骤如下：
将堆顶元素和最后一个元素交换
堆的元素个数减一
对堆顶元素进行向下调整
升序：创建大根堆
降序：创建小根堆
交换堆顶元素和堆得最后一个元素，进行向下调整，直到堆有序。
top-k问题：求数据集合中前k个大或者小的元素，一般数据量都比较大。
class Solution {
public int[] smallestK(int[] arr, int k) {
int[] array=new int[k];
if(arr==null||arr.length<=k||k==0){
return array;
}
PriorityQueue<Integer> queue=new PriorityQueue<>((a,b)->b-a);
int i=0;
for(;i<k;++i){
queue.offer(arr[i]);
}
while(i<arr.length){
if(arr[i]<queue.peek()){
queue.poll();
queue.offer(arr[i]);
}
i++;
}
int size=queue.size();
for(int j=0;j<size;++j){
array[j]=queue.poll();
}
return array;
}
}Java集合框架中提供了PriorityQueue和PriorityBlockingQueue两种类型的优先级队列。PriorityQueue是线程不安全的，PriorityBlockingQueue是线程安全的，本文主要介绍PriorityQueue。
【PriorityQueue】使用的注意事项：
必须导入PeioriryQueue的包；
放置的元素必须是能够比较大小的，否则会抛出ClassCastException异常；
不能放置null元素，否则会抛出NullPointerException；
可以插入任意多的元素，内部会自动扩容；
底层使用了堆数据结构，默认是小堆。如果要构建大堆，则需要提供比较器。
PriorityQueue的扩容方式：
如果容量小于64时，是按照oldCapacity的2倍方式扩容的
如果容量大于等于64，是按照oldCapacity的1.5倍方式扩容的
如果容量超过MAX_ARRAY_SIZE，按照MAX_ARRAY_SIZE来进行扩容
int newCapacity = oldCapacity + ((oldCapacity < 64) ?
(oldCapacity + 2) :
(oldCapacity >> 1));
PriorityQueue采用了：Comparble和Comparator两种方式。
1. Comparble是默认的内部比较方式，如果用户插入自定义类型对象时，该类对象必须要实现Comparble接口，并覆写compareTo方法
2. 用户也可以选择使用比较器对象，如果用户插入自定义类型对象时，必须要提供一个比较器类，让该类实现Comparator接口并覆写compare方法
// 用户自己定义的比较器：直接实现Comparator接口，然后重写该接口中的compare方法即可
class IntCmp implements Comparator<Integer>{
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o2-o1;
}
}
PriorityQueue<Integer> p = new PriorityQueue<>(new IntCmp());| 构造器 | 功能介绍 |
| PriorityQueue() | 创建一个空的优先级队列，默认容量是11 |
| PriorityQueue(int initialCapacity) | 创建一个初始容量为initialCapacity的优先级队列，注意： initialCapacity不能小于1，否则会抛IllegalArgumentException异 常 |
| PriorityQueue(Collection<? extends E> c) | 用一个集合来创建优先级队列 |
“Java数据结构中的堆怎么应用”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！
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