PHP优先级队列的介绍（附代码）

PHP 的 SPL 库内置了 SplPriorityQueue优先级队列，并且是以Heap数据结构实现的，默认为MaxHeap模式，即priority越大越优先出队，同时可以通过重写compare方法来使用MinHeap（优先级越低越优先出队，场景貌似很少吧）。

SplPriorityQueue

堆特性

这里需要注意并理解：SplPriorityQueue是以堆数据结构来实现的，当我们出队时会拿出堆顶的元素，此时堆的特性被破坏，堆会进行相应的调整至稳定态(MaxHeap or MinHeap)，即会将最后一个元素替换到堆顶，然后进行稳定态验证，不符合堆特性则继续调整，或者我们就得到了一个稳定态的堆，所以当优先级相同，出队顺序并不会按照入队顺序。

源码示例：

<?php $splPriorityQueue = new \SplPriorityQueue(); // 设定返回数据的meta信息 // \SplPriorityQueue::EXTR_DATA 默认 只返回数 // \SplPriorityQueue::EXTR_PRIORITY 只返回优先级 // \SplPriorityQueue::EXTR_BOTH 返回数据和优先级 // $splPriorityQueue->setExtractFlags(\SplPriorityQueue::EXTR_DATA); $splPriorityQueue->insert("task1", 1); $splPriorityQueue->insert("task2", 1); $splPriorityQueue->insert("task3", 1); $splPriorityQueue->insert("task4", 1); $splPriorityQueue->insert("task5", 1);  echo $splPriorityQueue->extract() . PHP_EOL; echo $splPriorityQueue->extract() . PHP_EOL; echo $splPriorityQueue->extract() . PHP_EOL; echo $splPriorityQueue->extract() . PHP_EOL; echo $splPriorityQueue->extract() . PHP_EOL;  //执行结果 task1 task5 task4 task3 task2

可以看到，虽然 5 个任务的优先级相同，但队列并没有按照入队顺序返回数据，因为堆的特性使然：
1、入队 task1, task2, task3, task4, task5，因为优先级相同，所以堆一直处于稳定态。
2、出队，得 task1，堆先将结构调整为 task5, task2, task3, task4，已然达到了稳定态。
3、出队，得 task5，堆先将结构调整为 task4, task2, task3，已然达到了稳定态。
4、出队，得 task4，堆先将结构调整为 task3, task2，已然达到了稳定态。
5、出队，得 task3，堆先将结构调整为 task2，已然达到了稳定态。
4、出队，得 task2。

Iterator, Countable

SplPriorityQueue实现了 Iterator, Countable接口，所以我们可以foreach/count函数操作它，或者使用rewind,valid,current,next/count方法。

注意，因为是堆实现，所以rewind方法是一个no-op没有什作用的操作，因为头指针始终指向堆顶，即current始终等于top，不像List只是游走指针，出队是会删除堆元素的，extract = current next（current出队，从堆中删除）。

<?php $splPriorityQueue = new \SplPriorityQueue();  $splPriorityQueue->insert("task1", 1); $splPriorityQueue->insert("task2", 2); $splPriorityQueue->insert("task3", 1); $splPriorityQueue->insert("task4", 4); $splPriorityQueue->insert("task5", 5);  echo "Countable： " . count($splPriorityQueue) . PHP_EOL;  // 迭代的话会删除队列元素 current 指针始终指向 top 所以 rewind 没什么意义 for ($splPriorityQueue->rewind(); $splPriorityQueue->valid();$splPriorityQueue->next()) {      var_dump($splPriorityQueue->current());     var_dump($splPriorityQueue->count());     $splPriorityQueue->rewind(); }  var_dump("is empty:" . $splPriorityQueue->isEmpty());

Extract出队

extract 出队更为友好，即始终返回优先级最高的元素，优先级相投时会以堆调整的特性返回数据。

<?php $splPriorityQueue = new \SplPriorityQueue();  // data  priority $splPriorityQueue->insert("task1", 1); $splPriorityQueue->insert("task2", 2); $splPriorityQueue->insert("task3", 1); $splPriorityQueue->insert("task4", 4); $splPriorityQueue->insert("task5", 5);  echo "Countable： " . count($splPriorityQueue) . PHP_EOL;  while (! $splPriorityQueue->isEmpty()) {     var_dump($splPriorityQueue->extract());     echo $splPriorityQueue->count() . PHP_EOL; }

自定义优先级处理方式

重写compare方法定义自己的优先级处理机制。

<?php class CustomedSplPriorityQueue extends SplPriorityQueue {     public function compare($priority1, $priority2): int     {         // return $priority1 - $priority2;//高优先级优先         return $priority2 - $priority1;//低优先级优先     } }  $splPriorityQueue = new \CustomedSplPriorityQueue(); $splPriorityQueue->setExtractFlags(SplPriorityQueue::EXTR_BOTH); $splPriorityQueue->insert("task1", 1); $splPriorityQueue->insert("task2", 2); $splPriorityQueue->insert("task3", 1); $splPriorityQueue->insert("task4", 4); $splPriorityQueue->insert("task5", 5);   echo "Countable： " . count($splPriorityQueue) . PHP_EOL;  while (!$splPriorityQueue->isEmpty()) {     var_dump($splPriorityQueue->extract()); }

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