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浅谈Queue接口

06-01 17:33 721浏览
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 Queue是队列,是一种先进先出的链表结构 。队列的主要特点是在基本的集合方法之外,还提供特殊的插入、获取和检验操作。每个操作都提供两个方法,一种返回异常,一种返回null或者false。Queue接口是对队列这种数据结构的抽象。一般的队列实现允许我们高效的在队尾添加元素,在队列头部删除元素(First in, First out)。Queue<E>接口还有一个名为Deque的子接口,它允许我们高效的在队头或队尾添加/删除元素,实现了Deque<E>的接口的集合类即为双端队列的一种实现(比如LinkedList就实现了Deque接口)。

Queue接口与List、Set同一级别,都是继承了Collection接口。LinkedList实现了Queue接 口。Queue接口窄化了对LinkedList的方法的访问权限(即在方法中的参数类型如果是Queue时,就完全只能访问Queue接口所定义的方法 了,而不能直接访问 LinkedList的非Queue的方法),以使得只有恰当的方法才可以使用。BlockingQueue 继承了Queue接口。

Queue接口定义了以下方法:

boolean    add(E e) //添加一个元素到队列中,若队列已满会抛出一个IllegalStateException异常
E    element() //获取队头元素
boolean    offer(E e) //添加一个元素到队列中,若队列已满返回false
E    peek()  //获取队头元素,若队列为空返回null
E    poll()  //返回并移除队头元素,若队列为空返回null
E    remove() //返回并移除队头元素

   我们注意观察下上面的方法:add与offer,element与peek,remove与poll看似是三对儿功能相同的方法。它们之间的重要区别在于前者若操作失败会抛出一个异常,后者若操作失败会从返回值体现出来(比如返回false或null),我们可以根据具体需求调用它们中的前者或后者。Queue使用时要尽量避免Collection的add()和remove()方法,而是要使用offer()来加入元素,使用poll()来获取并移出元素。它们的优点是通过返回值可以判断成功与否,add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常。 如果要使用前端而不移出该元素,使用
element()或者peek()方法。值得注意的是LinkedList类实现了Queue接口,因此我们可以把LinkedList当成Queue来用。代码如下:

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
 
public class QueueTest {
    public static void main(String[] args) {
        //add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常(不推荐)
        Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
        //添加元素
        queue.offer("a");
        queue.offer("b");
        queue.offer("c");
        queue.offer("d");
        queue.offer("e");
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("poll="+queue.poll()); //返回第一个元素,并在队列中删除
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("element="+queue.element()); //返回第一个元素
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("peek="+queue.peek()); //返回第一个元素
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
         
    }
}

    实现Queue接口的类主要有:AbstractQueue, ArrayDeque, LinkedList,PriorityQueue,DelayQueue等等。关于它们具体的介绍可参考官动力节点在线的相关视频教程和文章。

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