Java中PriorityQueue调用equals()返回意外结果的技术咨询

原因 #

Java的PriorityQueue没有重写Object类的equals()和hashCode()方法，所以它的equals判断逻辑就是默认的引用相等校验：只有当两个队列是同一个对象实例时（即==返回true），equals才会返回true，和队列里的元素内容、顺序完全无关。

你测试里的两个空队列是不同的对象实例，所以window.equals(base)返回false；同一个对象调用equals自然返回true。哪怕两个队列的元素完全一致，只要是不同的实例，equals就会返回false，这就是你看到的结果。

补充：虽然PriorityQueue是按优先级排序的队列，但它内部用堆结构存储，迭代器不保证顺序，但这不是equals返回false的核心原因——核心就是没重写equals方法。

解决办法 #

如果需要比较两个PriorityQueue的内容是否一致，有几种实用方案：

1. 自定义内容比较方法 #

直接遍历两个队列的元素，但要注意PriorityQueue的迭代器不保证优先级顺序，所以得用poll()依次取出（为了不修改原队列，要先复制）：

public static <T> boolean arePriorityQueuesEqual(PriorityQueue<T> q1, PriorityQueue<T> q2) {
    if (q1.size() != q2.size()) {
        return false;
    }
    // 复制队列避免破坏原数据
    PriorityQueue<T> tempQ1 = new PriorityQueue<>(q1);
    PriorityQueue<T> tempQ2 = new PriorityQueue<>(q2);
    
    while (!tempQ1.isEmpty()) {
        T elem1 = tempQ1.poll();
        T elem2 = tempQ2.poll();
        if (elem1 == null ? elem2 != null : !elem1.equals(elem2)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

2. 转数组排序后比较 #

如果能接受少量额外空间，可以把队列转成数组，排序后用Arrays.equals()比较，这种方法适合元素可排序的场景：

import java.util.Arrays;

public static <T extends Comparable<T>> boolean comparePriorityQueues(PriorityQueue<T> q1, PriorityQueue<T> q2) {
    if (q1.size() != q2.size()) {
        return false;
    }
    Object[] arr1 = q1.toArray();
    Object[] arr2 = q2.toArray();
    Arrays.sort(arr1);
    Arrays.sort(arr2);
    return Arrays.equals(arr1, arr2);
}

3. 封装自定义PriorityQueue并重写equals #

如果业务中频繁需要比较队列内容，可以自己封装一个子类，重写equals和hashCode：

public class ComparablePriorityQueue<T> extends PriorityQueue<T> {
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        PriorityQueue<?> that = (PriorityQueue<?>) o;
        if (size() != that.size()) return false;

        PriorityQueue<T> tempThis = new PriorityQueue<>(this);
        PriorityQueue<?> tempThat = new PriorityQueue<>(that);
        
        while (!tempThis.isEmpty()) {
            T elemThis = tempThis.poll();
            Object elemThat = tempThat.poll();
            if (elemThis == null ? elemThat != null : !elemThis.equals(elemThat)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int hash = 0;
        PriorityQueue<T> temp = new PriorityQueue<>(this);
        while (!temp.isEmpty()) {
            T elem = temp.poll();
            hash = 31 * hash + (elem == null ? 0 : elem.hashCode());
        }
        return hash;
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Contone