C#优先队列详解（从零开始掌握PriorityQueue的使用）

什么是优先队列？

普通队列遵循“先进先出”原则，而优先队列则根据每个元素的优先级来决定出队顺序。优先级高的元素会先被处理。在C#中，从.NET 6开始，官方提供了System.Collections.Generic.PriorityQueue<TElement, TPriority>类，让我们可以方便地使用这一功能。

如何创建和使用PriorityQueue？

首先，确保你的项目目标框架是.NET 6或更高版本。然后，你可以像下面这样创建一个优先队列：

using System;using System.Collections.Generic;class Program{    static void Main()    {        // 创建一个优先队列：元素类型为string，优先级类型为int        var pq = new PriorityQueue<string, int>();        // 添加元素（任务描述, 优先级）        pq.Enqueue("处理紧急邮件", 1);   // 优先级1（高）        pq.Enqueue("整理文档", 3);         // 优先级3（低）        pq.Enqueue("回复客户消息", 2);   // 优先级2（中）        // 依次取出元素（按优先级从高到低）        while (pq.Count > 0)        {            var task = pq.Dequeue();            Console.WriteLine(task);        }    }}

运行上述代码，输出结果将是：

处理紧急邮件回复客户消息整理文档

注意：在C#的PriorityQueue中，数值越小，优先级越高。这与某些其他语言（如Python）的行为一致。

自定义优先级比较器

如果你希望改变优先级的排序方式（例如让数值越大优先级越高），可以传入一个自定义的IComparer<TPriority>：

var pq = new PriorityQueue<string, int>(    Comparer<int>.Create((x, y) => y.CompareTo(x)) // 降序：数值越大优先级越高);pq.Enqueue("低优先级任务", 1);pq.Enqueue("高优先级任务", 10);Console.WriteLine(pq.Dequeue()); // 输出：高优先级任务

常见应用场景

• 任务调度系统（紧急任务优先处理）
• Dijkstra最短路径算法
• 事件驱动模拟（按时间戳排序）
• 游戏AI中的行为决策（高权重行为优先执行）

注意事项

• PriorityQueue不是线程安全的，多线程环境下需加锁。
• 相同优先级的元素，其出队顺序是不确定的（不保证FIFO）。
• 优先级类型必须实现有效的比较逻辑（通常为数值、字符串等可比较类型）。

总结

通过本文，你已经掌握了C#中PriorityQueue的基本用法、自定义比较器以及典型应用场景。无论是处理日常任务还是实现复杂算法，C#数据结构中的优先队列都能为你提供强大支持。赶紧在你的项目中试试吧！

如果你正在学习C#优先队列或寻找队列使用示例，希望这篇PriorityQueue教程对你有所帮助！