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1. 定义

在 Java 里，PriorityQueue 属于队列的一种，它继承自 AbstractQueue 类并实现了 Queue 接口。与普通队列不同的是，PriorityQueue 并非按照元素的插入顺序来处理元素，而是根据元素的优先级进行处理。在这个队列里，优先级最高的元素会最先被取出。

2. 优先级排序实现原理

PriorityQueue 内部使用了一个最小堆（也可通过自定义比较器实现最大堆）这种数据结构来实现优先级排序。最小堆是一棵完全二叉树，其特性是每个节点的值都小于或等于其子节点的值。以下是它实现优先级排序的详细步骤：

插入元素：当向 PriorityQueue 插入元素时，新元素会被添加到堆的末尾，然后通过“上浮”操作来调整堆的结构，使新元素移动到合适的位置以维持最小堆的性质。
删除元素：从 PriorityQueue 移除元素时，通常是移除堆顶元素（即优先级最高的元素）。移除堆顶元素后，会将堆的最后一个元素移到堆顶，接着通过“下沉”操作来调整堆的结构，让堆顶元素移动到合适的位置以维持最小堆的性质。

3. 代码示例

import java.util.PriorityQueue;

public class PriorityQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个优先队列
        PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();

        // 插入元素
        priorityQueue.add(3);
        priorityQueue.add(1);
        priorityQueue.add(2);

        // 遍历并移除元素
        while (!priorityQueue.isEmpty()) {
            System.out.println(priorityQueue.poll());
        }
    }
}

在上述代码中，元素按 1、2、3 的顺序输出，这是因为 PriorityQueue 默认使用元素的自然顺序（对于 Integer 类型，数值小的元素优先级高）进行排序。

4. 应用场景

任务调度：在任务调度系统里，不同任务可能有不同的优先级。PriorityQueue 能够依据任务的优先级来安排任务的执行顺序，保证高优先级的任务优先执行。
Dijkstra 算法：在图论算法中，Dijkstra 算法用于计算图中从一个节点到其他所有节点的最短路径。PriorityQueue 可用于存储待处理的节点，并根据节点到起始节点的距离来确定节点的优先级，进而高效地选择下一个要处理的节点。
数据压缩：在哈夫曼编码算法中，需要构建哈夫曼树来实现数据的压缩。PriorityQueue 可以用来存储节点，并根据节点的权重（即出现频率）来确定节点的优先级，从而方便地构建哈夫曼树。