PriorityQueue 求解topk问题

蔚落 2022-10-04 15:43 239阅读 0赞

java的底层结合了很多数据结构的变化，随着时代的进步，java也与时俱进。  
`HashMap中的红黑树`、`AQS中的CLH队列`、`内置的堆栈工具类`。  
大小堆算法常常用于计算topk问题求解问题，  
而java实际上就已经帮我们写好了，并且集成进jdk类库中。  
topk问题可以用下面的优先队列来求解，默认下使用的是最小堆，可以通过传入比较器`Comparator 接口`来实现最大堆的求解。  
`PriorityQueue`

示例代码如下：

import java.util.ArrayList;
    import java.util.PriorityQueue;
    import java.util.Random;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Demo { 
    
        public static void main(String[] args) { 
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.print("请输入k值:");
            int k = sc.nextInt();
            PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(Integer::compareTo);
            Random random = new Random();
            ArrayList<Integer> integers = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < 100; i++) { 
                int num = random.nextInt(50);
                integers.add(num);
                priorityQueue.add(num);// 加入优先队列中
            }
            for (int i = 0; i < k; i++) { 
                System.out.print(priorityQueue.poll()+" ");// 从队列中取出一个
            }
            System.out.println("\n所有元素排序后的结果：");
            integers.sort(Integer::compareTo);
            System.out.println(integers);
        }
    
    }

其中的一次执行结果如下，求top5问题

请输入k值:5
    1 1 2 2 3 
    所有元素排序后的结果：
    [1, 1, 2, 2, 3, 4, 4, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 11, 11, 11, 11, 12, 13, 14, 14, 14, 14, 15, 15, 16, 17, 17, 17, 19, 20, 21, 21, 21, 22, 22, 22, 22, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 28, 29, 29, 29, 29, 30, 31, 31, 31, 32, 32, 32, 32, 32, 33, 34, 34, 34, 35, 35, 35, 36, 36, 38, 38, 38, 39, 39, 40, 42, 42, 42, 42, 42, 43, 45, 45, 46, 46, 46, 46, 46, 47, 48, 49, 49, 49, 49, 49]