為什麼我的 Java PriorityQueue 的“toString()”方法不按排序順序顯示元素？

PriorityQueue 排序問題：了解toString 行為

在Java 中建立優先權佇列時，會出現關於返回順序元素的常見toString方法。這種誤解源自於優先權隊列的本質和 toString 的操作方式。

在這種特定情況下，目標是建立一個優先權隊列，其中頻率較低的節點被優先處理。但是，使用 toString 時，提供的程式碼會傳回意外的元素順序。為了修正這個問題，必須理解 toString 和優先權佇列的實際排序順序之間的差異。

深入研究優先權佇列

優先權佇列採用堆疊資料結構在內部，它根據指定的比較函數對元素進行優先權排序。在此程式碼中，我們定義一個比較器，根據升序頻率對節點進行排序。這確保最低頻率的節點被放置在隊列的前面。

ToString 注意事項

Java 中的 toString 方法只是傳回物件內部狀態的表示。對於優先權佇列，這種表示不一定反映元素的排序順序。 ToString 顯示目前儲存在堆中的元素，這並不總是與排序順序相同。

解決方案

要取得排序後的元素，適當的方法是從優先權佇列中一項一項地輪詢項目。輪詢會刪除並傳回最高優先順序的元素，同時保持剩餘元素的排序順序。

程式碼修改

要解決此問題，請取代 System.out 語句。 println(隊列);使用以下循環：

<code class="java">while (!queue.isEmpty()) {
    System.out.println(queue.poll());
}</code>

此循環確保元素被輪詢並按排序順序顯示。

內部排序

這很重要需要注意的是，優先權隊列內部並不是連續排序的。它們維護一個堆結構，該結構針對元素的高效插入和刪除進行了最佳化。從優先權佇列中輪詢元素會強制重新組織堆，從而確保下一個輪詢的元素是下一個最高優先權的元素。

透過了解 toString 的作用和優先權佇列的內部機制，開發人員可以自信地以正確的順序排序和檢索元素。

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