Queue和Deque的使用
Queue
Queue是java中实现队列的接口,它总共只有6个方法,我们一般只用其中3个就可以了。Queue的实现类有LinkedList和PriorityQueue。最常用的实现类是LinkedList。
Queue的6个方法分类:
压入元素(添加):add()、offer()
相同:未超出容量,从队尾压入元素,返回压入的那个元素。
区别:在超出容量时,add()方法会对抛出异常,offer()返回false
弹出元素(删除):remove()、poll()
相同:容量大于0的时候,删除并返回队头被删除的那个元素。
区别:在容量为0的时候,remove()会抛出异常,poll()返回false
获取队头元素(不删除):element()、peek()
相同:容量大于0的时候,都返回队头元素。但是不删除。
区别:容量为0的时候,element()会抛出异常,peek()返回null。
队列除了基本的 Collection 操作外,还提供特有的插入、提取和检查操作(如上)。每个方法都存在两种形式:一种抛出异常(操作失败时),另一种返回一个特殊值(null 或 false,具体取决于操作)。插入操作的后一种形式是用于专门为有容量限制的 Queue 实现设计的;在大多数实现中,插入操作不会失败。
抛出异常 | 返回特殊值 | |
---|---|---|
插入 | add(e) | offer(e) |
删除 | remove() | poll() |
检查 | elements() | peek() |
队列通常(但并非一定)以 FIFO(先进先出)的方式排序各个元素。不过优先级队列和 LIFO 队列(或堆栈)例外,前者根据提供的比较器或元素的自然顺序对元素进行排序,后者按 LIFO(后进先出)的方式对元素进行排序。无论使用哪种排序方式,队列的头 都是调用 remove() 或 poll() 所移除的元素。在 FIFO 队列中,所有的新元素都插入队列的末尾。其他种类的队列可能使用不同的元素放置规则。每个 Queue 实现必须指定其顺序属性。
Queue 接口并未定义阻塞队列的方法,而这在并发编程中是很常见的。BlockingQueue 接口定义了那些等待元素出现或等待队列中有可用空间的方法,这些方法扩展了此接口。
Queue 实现通常不允许插入 null 元素,尽管某些实现(如 LinkedList)并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中,也不应该将 null 插入到 Queue 中,因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值,表明队列不包含元素。
Queue 实现通常未定义 equals 和 hashCode 方法的基于元素的版本,而是从 Object 类继承了基于身份的版本,因为对于具有相同元素但有不同排序属性的队列而言,基于元素的相等性并非总是定义良好的。
看一个简单的示例:
public class QueueTest {
public static void main(String[] args) {
Queue<String> queue = new LinkedList();
queue.offer("元素A");
queue.offer("元素B");
queue.offer("元素C");
queue.offer("元素D");
queue.offer("元素E");
while (queue.size() > 0) {
String element = queue.poll();
System.out.println(element);
}
}
}
输出结果:
元素A
元素B
元素C
元素D
元素E
可以看到,queue是一个先进先出的队列。
Deque
Deque是一个双端队列接口,继承自Queue接口,Deque的实现类是LinkedList、ArrayDeque、LinkedBlockingDeque,其中LinkedList是最常用的。
Deque有三种用途:
普通队列(一端进另一端出):
Queue queue = new LinkedList()或Deque deque = new LinkedList()
双端队列(两端都可进出)
Deque deque = new LinkedList()
堆栈
Deque deque = new LinkedList()
注意:Java堆栈Stack类已经过时,Java官方推荐使用Deque替代Stack使用。Deque堆栈操作方法:push()、pop()、peek()。
Deque是一个线性collection,支持在两端插入和移除元素。名称 deque 是“double ended queue(双端队列)”的缩写,通常读为“deck”。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制,但此接口既支持有容量限制的双端队列,也支持没有固定大小限制的双端队列。
此接口定义在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除和检查元素的方法。每种方法都存在两种形式:一种形式在操作失败时抛出异常,另一种形式返回一个特殊值(null 或 false,具体取决于操作)。插入操作的后一种形式是专为使用有容量限制的 Deque 实现设计的;在大多数实现中,插入操作不能失败。
下表总结了上述 12 种方法:
Deque接口扩展(继承)了 Queue 接口。在将双端队列用作队列时,将得到 FIFO(先进先出)行为。将元素添加到双端队列的末尾,从双端队列的开头移除元素。从 Queue 接口继承的方法完全等效于 Deque 方法,如下表所示:
双端队列也可用作 LIFO(后进先出)堆栈。应优先使用此接口而不是遗留 Stack 类。在将双端队列用作堆栈时,元素被推入双端队列的开头并从双端队列开头弹出。堆栈方法完全等效于 Deque 方法,如下表所示: