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学习如何使用Scala的PriorityQueue

在本节，我们将学习如何使用Scala的PriorityQueue来执行常用操作，例如初始化一个PriorityQueue指定元素的顺序，enqueue和dequeue元素并创建一个空的Queue。

关于PriorityQueue的更高级函数，例如：aggregate, fold, reduce, map, flatMap等将在 第8章集合函数 中讨论。

PriorityQueue是什么？

根据维基百科所说，PriorityQueue 类似于Queue的一种数据结构，但添加到队列中的元素与优先级有关，然后使用此优先级来确定哪些元素获得出队列或从队列中删除。

根据Scala文档所说，PriorityQueue 是使用 heap 数据结构实现的，并且只有方法 dequeue 和 dequeueAll 将按优先级顺序返回。

步骤

1. 如何声明一个case class表示Donut对象

下面的代码展示了如何声明一个case class表示Donut对象：

println("Step 1: How to declare a case class to represent Donut object")
case class Donut(name: String, price: Double)

2. 如何声明一个定义了Donut对象的PriorityQueue的顺序函数

下面的代码展示了如何声明一个定义了Donut对象的PriorityQueue的顺序函数：

println("\nStep 2: How to declare a function which defines the ordering of a PriorityQueue of Donut objects")
def donutOrder(d: Donut) = d.price

NOTE:

  • 如果你需要按最低价格排序，您可以**-d.price**

3. 如何初始化Donut对象的PriorityQueue并指定元素的顺序

下面的代码展示了如何初始化Donut对象的PriorityQueue并指定元素的顺序：

println("\nStep 3: How to initialize a PriorityQueue of Donut objects and specify the Ordering")
import scala.collection.mutable.PriorityQueue
val priorityQueue1: PriorityQueue[Donut] = PriorityQueue(
 Donut("Plain Donut", 1.50),
 Donut("Strawberry Donut", 2.0),
 Donut("Chocolate Donut", 2.50))(Ordering.by(donutOrder))
println(s"Elements of priorityQueue1 = $priorityQueue1")

当在 IntelliJ 中运行你的Scala应用程序时，你应该可以看到以下的输出:

Step 3: How to initialize a PriorityQueue of Donut objects and specify the Ordering
Elements of priorityQueue1 = PriorityQueue(Donut(Chocolate Donut,2.5), Donut(Plain Donut,1.5), Donut(Strawberry Donut,2.0))

4. 如何使用enqueue函数添加一个元素到PriorityQueue

下面的代码展示了如何使用enqueue函数添加一个函数到PriorityQueue：

println("\nStep 4: How to add an element to PriorityQueue using enqueue function")
priorityQueue1.enqueue(Donut("Vanilla Donut", 1.0))
println(s"Elements of priorityQueue1 after enqueue function is called = $priorityQueue1")

当在 IntelliJ 中运行你的Scala应用程序时，你应该可以看到以下的输出:

Step 4: How to add an element to PriorityQueue using enqueue function
Elements of priorityQueue1 after enqueue function is called = PriorityQueue(Donut(Chocolate Donut,2.5), Donut(Plain Donut,1.5), Donut(Strawberry Donut,2.0), Donut(Vanilla Donut,1.0))

5. 如何使用 += 添加一个元素到PriorityQueue

下面的代码展示了如何使用 += 添加一个元素到PriorityQueue：

println("\nStep 5: How to add an element to PriorityQueue using +=")
priorityQueue1 += (Donut("Krispy Kreme Donut", 1.0))
println(s"Elements of priorityQueue1 after enqueue function is called = $priorityQueue1")

当在 IntelliJ 中运行你的Scala应用程序时，你应该可以看到以下的输出:

Step 5: How to add an element to PriorityQueue using +=
Elements of priorityQueue1 after enqueue function is called = PriorityQueue(Donut(Chocolate Donut,2.5), Donut(Plain Donut,1.5), Donut(Strawberry Donut,2.0), Donut(Vanilla Donut,1.0), Donut(Krispy Kreme Donut,1.0))

6. 如何使用dequeue函数从PriorityQueue中移除一个元素

下面的代码展示了如何使用dequeue函数从PriorityQueue中移除一个元素：

println("\nStep 6: How to remove an element from PriorityQueue using the dequeue function")
val donutDequeued: Donut = priorityQueue1.dequeue()
println(s"Donut element dequeued = $donutDequeued")
println(s"Elements of priorityQueue1 after dequeued function is called = $priorityQueue1")

当在 IntelliJ 中运行你的Scala应用程序时，你应该可以看到以下的输出:

Step 6: How to remove an element from PriorityQueue using the dequeue function
Donut element dequeued = Donut(Chocolate Donut,2.5)
Elements of priorityQueue1 after dequeued function is called = PriorityQueue(Donut(Strawberry Donut,2.0), Donut(Plain Donut,1.5), Donut(Krispy Kreme Donut,1.0), Donut(Vanilla Donut,1.0))

NOTE:

  • 队列中价格最高的donut元素是第一个被删除的元素。

7. 如何初始化一个空的PriorityQueue

下面的代码展示了如何初始化一个空的PriorityQueue：

println("\nStep 7: How to initialize an empty PriorityQueue")
val emptyPriorityQueue: PriorityQueue[String] = PriorityQueue.empty[String]
println(s"Empty emptyPriorityQueue = $emptyPriorityQueue")

当在 IntelliJ 中运行你的Scala应用程序时，你应该可以看到以下的输出:

Step 7: How to initialize an empty PriorityQueue
Empty emptyPriorityQueue = PriorityQueue()

我们的教程到此结束了，学习如何使用Scala的PriorityQueue，希望它对你有用！

总结

在这一节，我们介绍了以下内容：

  • 如何声明一个case class表示Donut对象
  • 如何声明一个定义了Donut对象的PriorityQueue的顺序函数
  • 如何初始化Donut对象的PriorityQueue并指定元素的顺序
  • 如何使用enqueue函数添加一个函数到PriorityQueue
  • 如何使用 += 添加一个元素到PriorityQueue
  • 如何使用dequeue函数从PriorityQueue中移除一个元素
  • 如何初始化一个空的PriorityQueue

提示

源码

源代码可以在 Github - allaboutscala 找到。

接下来是什么？

下一节，我将展示如何使用Scala的Set。