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本文出自【趙彥軍的博客】

Java隊列 Queue
Java隊列 Deque
Java隊列 PriorityQueue
Java棧 Stack
Java阻塞隊列 LinkedBlockingDeque

文章目錄

• Queue
• 小結(jié)

Queue

隊列（Queue）是一種經(jīng)常使用的集合。Queue實際上是實現(xiàn)了一個先進先出（FIFO：First In First Out）的有序表。它和List的區(qū)別在于，List可以在任意位置添加和刪除元素，而Queue只有兩個操作：

• 把元素添加到隊列末尾；
• 從隊列頭部取出元素。

超市的收銀臺就是一個隊列：

在Java的標準庫中，隊列接口Queue定義了以下幾個方法：

• int size()：獲取隊列長度；
• boolean add(E)/boolean offer(E)：添加元素到隊尾；
• E remove()/E poll()：獲取隊首元素并從隊列中刪除；
• E element()/E peek()：獲取隊首元素但并不從隊列中刪除。

對于具體的實現(xiàn)類，有的Queue有最大隊列長度限制，有的Queue沒有。注意到添加、刪除和獲取隊列元素總是有兩個方法，這是因為在添加或獲取元素失敗時，這兩個方法的行為是不同的。我們用一個表格總結(jié)如下：

添加元素到隊尾返回false或null

添加元素到隊尾	add(E e)	boolean offer(E e)
取隊首元素并刪除	E remove()	E poll()
取隊首元素但不刪除	E element()	E peek()

舉個栗子，假設(shè)我們有一個隊列，對它做一個添加操作，如果調(diào)用 add()方法，當添加失敗時（可能超過了隊列的容量），它會拋出異常：

Queue<String> q = ... try {q.add("Apple");System.out.println("添加成功"); } catch(IllegalStateException e) {System.out.println("添加失敗"); }

如果我們調(diào)用 offer() 方法來添加元素，當添加失敗時，它不會拋異常，而是返回false：

Queue<String> q = ... if (q.offer("Apple")) {System.out.println("添加成功"); } else {System.out.println("添加失敗"); }

當我們需要從Queue中取出隊首元素時，如果當前Queue是一個空隊列，調(diào)用remove()方法，它會拋出異常：

Queue<String> q = ... try {String s = q.remove();System.out.println("獲取成功"); } catch(IllegalStateException e) {System.out.println("獲取失敗"); }

如果我們調(diào)用poll()方法來取出隊首元素，當獲取失敗時，它不會拋異常，而是返回null：

Queue<String> q = ... String s = q.poll(); if (s != null) {System.out.println("獲取成功"); } else {System.out.println("獲取失敗"); }

因此，兩套方法可以根據(jù)需要來選擇使用。

注意：不要把null添加到隊列中，否則poll()方法返回null時，很難確定是取到了null元素還是隊列為空。

接下來我們以poll()和peek()為例來說說“獲取并刪除”與“獲取但不刪除”的區(qū)別。對于Queue來說，每次調(diào)用poll()，都會獲取隊首元素，并且獲取到的元素已經(jīng)從隊列中被刪除了：

public class Main {public static void main(String[] args) {Queue<String> q = new LinkedList<>();// 添加3個元素到隊列:q.offer("apple");q.offer("pear");q.offer("banana");// 從隊列取出元素:System.out.println(q.poll()); // appleSystem.out.println(q.poll()); // pearSystem.out.println(q.poll()); // bananaSystem.out.println(q.poll()); // null,因為隊列是空的} }

如果用peek()，因為獲取隊首元素時，并不會從隊列中刪除這個元素，所以可以反復(fù)獲取：

public class Main {public static void main(String[] args) {Queue<String> q = new LinkedList<>();// 添加3個元素到隊列:q.offer("apple");q.offer("pear");q.offer("banana");// 隊首永遠都是apple，因為peek()不會刪除它:System.out.println(q.peek()); // appleSystem.out.println(q.peek()); // appleSystem.out.println(q.peek()); // apple} }

從上面的代碼中，我們還可以發(fā)現(xiàn)，LinkedList即實現(xiàn)了List接口，又實現(xiàn)了Queue接口，但是，在使用的時候，如果我們把它當作List，就獲取List的引用，如果我們把它當作Queue，就獲取Queue的引用：

// 這是一個List: List<String> list = new LinkedList<>(); // 這是一個Queue: Queue<String> queue = new LinkedList<>();

始終按照面向抽象編程的原則編寫代碼，可以大大提高代碼的質(zhì)量。

小結(jié)

隊列Queue實現(xiàn)了一個先進先出（FIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

• 通過add()/offer()方法將元素添加到隊尾；
• 通過remove()/poll()從隊首獲取元素并刪除；
• 通過element()/peek()從隊首獲取元素但不刪除。

要避免把null添加到隊列。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java队列 Queue的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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