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JAVA隊列( Queue ) 詳解

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隊列(Queue)是一種常見的數據結構,它遵循先進先出(First-In-First-Out,FIFO)的原則。在隊列中,新元素插入在隊列的后端,已有元素刪除從隊列的前端進行。
在 Java 中,隊列是通過 Queue 接口來定義的,它繼承自 Collection 接口。Queue 接口提供了一組方法來操作隊列中的元素,常用的方法有:

  1. boolean add(E e):將元素添加到隊列的尾部,如果隊列已滿則拋出異常。
  2. boolean offer(E e):將元素添加到隊列的尾部,如果隊列已滿則返回 false。
  3. E remove():移除并返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則拋出異常。
  4. E poll():移除并返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則返回 null。
  5. E element():返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則拋出異常。
  6. E peek():返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則返回 null。

除了繼承自 Collection 接口的方法,Queue 接口還定義了一些特有的方法,如:

  1. boolean offer(E e):將元素添加到隊列的尾部,如果隊列已滿則返回 false。
  2. E poll():移除并返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則返回 null。
  3. E peek():返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則返回 null。

Queue 接口的常用實現類有:

  1. LinkedList:基于鏈表的實現,可以用作隊列和雙端隊列。
  2. ArrayDeque:基于數組的實現,可以用作隊列和雙端隊列。
  3. PriorityQueue:基于堆的實現,可以用作優先隊列。

下面是一個使用 LinkedList 實現隊列的示例代碼:

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class QueueExample {public static void main(String[] args) {Queue queue = new LinkedList();
// 添加元素到隊列
queue.add("A");
queue.add("B");
queue.add("C");
// 獲取隊列頭部元素并移除
String head = queue.poll();
System.out.println("Head:" + head);
// 獲取隊列頭部元素但不移除
String peek = queue.peek();
System.out.println("Peek:" + peek);
// 遍歷隊列中的元素
for (String element : queue) {System.out.println("Element:" + element);
}
}
}

輸出結果:

Head: A
Peek: B
Element: B
Element: C

以上示例代碼中,我們使用 LinkedList 實現了一個隊列,并演示了添加元素、獲取頭部元素并移除、獲取頭部元素但不移除以及遍歷隊列中的元素的操作。
總結:
隊列(Queue)是一種常見的數據結構,它遵循先進先出(FIFO)的原則。Java 提供了 Queue 接口來定義隊列,并提供了一組方法來操作隊列中的元素。常用的 Queue 接口實現類有 LinkedList、ArrayDeque 和 PriorityQueue。

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