Java队列
队列是只能在其上执行操作的对象的集合两端的队列。
队列有两个末端，称为头和尾。
在简单队列中，对象被添加到尾部并从头部删除并首先删除首先添加的对象。
Java Collections Framework支持以下类型的队列。
• 简单的队列允许在尾部插入和从头部移除。
• 优先级队列为每个元素分配优先级，并允许从队列中删除具有最高优先级的元素。
• 延迟队列向每个元素添加延迟，并仅在其延迟已过去时删除该元素。
• 双端队列允许其元件从头部和尾部插入和移除。
• 阻塞队列阻塞线程，当线程已满时向其添加元素，当线程为空时，它阻止线程从中删除元素。
• 传输队列是阻塞队列，其中对象的切换发生在生产者线程和消费者线程之间。
• 阻塞双端队列是双端队列和阻塞队列的组合。
• 队列可以定义为有序列表，它允许在一端执行插入操作，称为REAR，删除操作在另一端执行，称为FRONT。
• 队列被称为先进先出列表。
• 例如，排队等候铁路车票的人队列。
由于队列以先进先出的方式执行操作，这对于操作的排序是相当公平的。 队列的各种应用如下所述。
• 队列被广泛用作单个共享资源(如打印机，磁盘，CPU)的等待列表。
• 队列用于异步数据传输(例如，数据不以两个进程之间的相同速率传输)。 管道，文件IO，套接字。
• 队列在大多数应用程序中用作缓冲区，如MP3媒体播放器，CD播放器等。
• 队列用于维护媒体播放器中的播放列表，以便添加和删除播放列表中的歌曲。
• 队列在操作系统中用于处理中断。
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时间复杂性 |
访问 |
搜索 |
插入 |
删除 |
|---|---|---|---|---|
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平均情况 |
θ(n) |
θ(n) |
θ(1) |
θ(1) |
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最坏情况 |
θ(n) |
θ(n) |
θ(1) |
θ(1) |
简单队列由 Queue 接口的实例表示。
队列允许您执行三个基本操作:
• 从尾部添加元素
• 从其头部移除元素
• 在元素顶部审查
Queue接口为三个操作中的每一个定义了两个方法。如果操作不可能，一个方法抛出异常，另一个方法方法返回false或null以指示失败。
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方法 |
描述 |
|---|---|
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boolean add(E e) |
如果可能，向队列中添加一个元素。否则，它抛出异常。 |
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boolean offer(E e) |
如果不能添加元素，则将元素添加到队列中，而不抛出异常。 它在失败时返回false，在成功时返回true。 |
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E remove() |
删除队列的头。如果队列为空，它会抛出异常。此方法返回已移除的项目。 |
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E poll() |
从队列中删除元素。如果队列为空而不是抛出异常，则返回null。 |
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Eelement() |
偷看队列的头，而不从队列中删除它。 如果队列为空，它会抛出异常。 |
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E peek() |
查看队列，如果队列为空而不是抛出异常，则返回null。 |
LinkedList和PriorityQueue是Queue接口的两个实现类。LinkedList还实现了List接口。
例子
以下代码显示如何将链表用作FIFO队列。
import java.util.LinkedList;
import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.Queue;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.add("Java");
// offer() will work the same as add()
queue.offer("SQL");
queue.offer("CSS");
queue.offer("XML");
System.out.println("Queue: " + queue);
// Let"s remove elements until the queue is empty
while (queue.peek() != null) {
System.out.println("Head Element: " + queue.peek());
queue.remove();
System.out.println("Removed one element from Queue");
System.out.println("Queue: " + queue);
}
System.out.println("queue.isEmpty(): " + queue.isEmpty());
System.out.println("queue.peek(): " + queue.peek());
System.out.println("queue.poll(): " + queue.poll());
try {
String str = queue.element();
System.out.println("queue.element(): " + str);
str = queue.remove();
System.out.println("queue.remove(): " + str);
} catch (NoSuchElementException e) {
System.out.println("queue.remove(): Queue is empty.");
}
}
}
上面的代码生成以下结果。
