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JAVA队列( Queue ) 详解

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队列(Queue)是一种常见的数据结构,它遵循先进先出(First-In-First-Out,FIFO)的原则。在队列中,新元素插入在队列的后端,已有元素删除从队列的前端进行。
在 Java 中,队列是通过 Queue 接口来定义的,它继承自 Collection 接口。Queue 接口提供了一组方法来操作队列中的元素,常用的方法有:

  1. boolean add(E e):将元素添加到队列的尾部,如果队列已满则抛出异常。
  2. boolean offer(E e):将元素添加到队列的尾部,如果队列已满则返回 false。
  3. E remove():移除并返回队列的头部元素,如果队列为空则抛出异常。
  4. E poll():移除并返回队列的头部元素,如果队列为空则返回 null。
  5. E element():返回队列的头部元素,如果队列为空则抛出异常。
  6. E peek():返回队列的头部元素,如果队列为空则返回 null。

除了继承自 Collection 接口的方法,Queue 接口还定义了一些特有的方法,如:

  1. boolean offer(E e):将元素添加到队列的尾部,如果队列已满则返回 false。
  2. E poll():移除并返回队列的头部元素,如果队列为空则返回 null。
  3. E peek():返回队列的头部元素,如果队列为空则返回 null。

Queue 接口的常用实现类有:

  1. LinkedList:基于链表的实现,可以用作队列和双端队列。
  2. ArrayDeque:基于数组的实现,可以用作队列和双端队列。
  3. PriorityQueue:基于堆的实现,可以用作优先队列。

下面是一个使用 LinkedList 实现队列的示例代码:

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class QueueExample {public static void main(String[] args) {Queue queue = new LinkedList();
// 添加元素到队列
queue.add("A");
queue.add("B");
queue.add("C");
// 获取队列头部元素并移除
String head = queue.poll();
System.out.println("Head:" + head);
// 获取队列头部元素但不移除
String peek = queue.peek();
System.out.println("Peek:" + peek);
// 遍历队列中的元素
for (String element : queue) {System.out.println("Element:" + element);
}
}
}

输出结果:

Head: A
Peek: B
Element: B
Element: C

以上示例代码中,我们使用 LinkedList 实现了一个队列,并演示了添加元素、获取头部元素并移除、获取头部元素但不移除以及遍历队列中的元素的操作。
总结:
队列(Queue)是一种常见的数据结构,它遵循先进先出(FIFO)的原则。Java 提供了 Queue 接口来定义队列,并提供了一组方法来操作队列中的元素。常用的 Queue 接口实现类有 LinkedList、ArrayDeque 和 PriorityQueue。

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