写在开头
队列是Java中的一个集合接口,之前的文章已经讲解了List和Set,那么今天就来唠一唠它吧。队列的特点:存储的元素是有序的、可重复的。
队列的两大接口Queue vs Deque
Queue 是单端队列,只能从一端插入元素,另一端删除元素,实现上一般遵循 先进先出(FIFO) 规则。
Queue 接口 | 抛出异常 | 返回特殊值 |
---|---|---|
插入队尾 | add(E e) | offer(E e) |
删除队首 | remove() | poll() |
查询队首元素 | element() | peek() |
Deque 是双端队列,在队列的两端均可以插入或删除元素。
Deque 接口 | 抛出异常 | 返回特殊值 |
---|---|---|
插入队首 | addFirst(E e) | offerFirst(E e) |
插入队尾 | addLast(E e) | offerLast(E e) |
删除队首 | removeFirst() | pollFirst() |
删除队尾 | removeLast() | pollLast() |
删除队首 | removeFirst() | pollFirst() |
查询队首元素 | getFirst() | peekFirst() |
查询队尾元素 | getLast() | peekLast() |
ArrayDeque
作为双端队列的实现类,是基于可变长的数组和双指针来实现,常常被用于实现栈功能,以此来替代曾经那个笨拙的Stack。
【代码示例1】
// 创建一个ArrayDeque
ArrayDeque<String> deque = new ArrayDeque<>();
// 添加元素
deque.add("a");
deque.add("b");
deque.add("c");
// 删除元素
deque.remove("b");
// 修改元素
deque.remove("b");
deque.add("bb");
// 查找队首元素
System.out.println(deque.getFirst());
//查找队尾元素
System.out.println(deque.getLast());
//遍历队列
for (String s : deque) {
System.out.print(s);
}
输出:
a
bb
acbb
PriorityQueue
作为Queue的子类,它的特点是元素出队顺序是与优先级相关,利用二叉堆的数据结构来实现的,底层使用可变长的数组来存储数据,默认是小顶堆,但可以接收一个 Comparator 作为构造参数,从而来自定义元素优先级的先后。
【代码示例2】
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建 PriorityQueue 对象
PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
// 添加元素到 PriorityQueue
priorityQueue.offer(3);
priorityQueue.offer(2);
priorityQueue.offer(1);
priorityQueue.offer(4);
priorityQueue.offer(5);
priorityQueue.offer(6);
// 打印 PriorityQueue 中的元素
System.out.println("PriorityQueue 中的元素:");
while (!priorityQueue.isEmpty()) {
System.out.print(priorityQueue.poll() + " ");
}
}
}
输出:
PriorityQueue 中的元素:
1 2 3 4 5 6
因为队列中的元素是通过小顶堆方式来确定优先级的,而小顶堆是一个完全二叉树,这就导致的队列输出为排序后的结果。等我们学到了数据结构时再详细说一下哈。
BlockingQueue
BlockingQueue (阻塞队列)是一个接口,继承自 Queue。BlockingQueue阻塞的原因是其支持当队列没有元素时一直阻塞,直到有元素;还支持如果队列已满,一直等到队列可以放入新元素时再放入。应用场景:
生产者-消费者模型中,生产者线程会向队列中添加数据,而消费者线程会从队列中取出数据进行处理。
结尾彩蛋
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