Java Queue 接口

Java 的 集合框架 中的 Queue 接口提供了队列数据结构的功能。它扩展了 Collection 接口。

实现 Queue 的类

由于 Queue 是一个 接口，我们无法直接实现它。

为了使用 Queue 的功能，我们需要使用实现它的类

• ArrayDeque
• LinkedList
• PriorityQueue

扩展 Queue 的接口

Queue 接口也被各种子接口扩展

• 双端队列
• BlockingQueue
• BlockingDeque

队列数据结构的工作原理

在队列中，元素以先进先出的方式存储和访问。也就是说，元素是从后端添加，从前端移除。

如何使用 Queue？

在 Java 中，我们必须导入 java.util.Queue 包才能使用 Queue。

// LinkedList implementation of Queue
Queue<String> animal1 = new LinkedList<>();

// Array implementation of Queue
Queue<String> animal2 = new ArrayDeque<>();

// Priority Queue implementation of Queue
Queue<String> animal3 = new PriorityQueue<>();

在这里，我们分别创建了 LinkedList、ArrayDeque 和 PriorityQueue 类的对象 animal1、animal2 和 animal3。这些对象可以使用 Queue 接口的功能。

Queue 的方法

Queue 接口包含 Collection 接口的所有方法。这是因为 Collection 是 Queue 的超接口。

Queue 接口的一些常用方法是

• add() - 将指定的元素插入队列。如果任务成功，add() 返回 true，否则抛出 异常。
• offer() - 将指定的元素插入队列。如果任务成功，offer() 返回 true，否则返回 false。
• element() - 返回队列的头部。如果队列为空，则抛出异常。
• peek() - 返回队列的头部。如果队列为空，则返回 null。
• remove() - 返回并移除队列的头部。如果队列为空，则抛出异常。
• poll() - 返回并移除队列的头部。如果队列为空，则返回 null。

Queue 接口的实现

1. 实现 LinkedList 类

import java.util.Queue;
import java.util.LinkedList;

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // Creating Queue using the LinkedList class
        Queue<Integer> numbers = new LinkedList<>();

        // offer elements to the Queue
        numbers.offer(1);
        numbers.offer(2);
        numbers.offer(3);
        System.out.println("Queue: " + numbers);

        // Access elements of the Queue
        int accessedNumber = numbers.peek();
        System.out.println("Accessed Element: " + accessedNumber);

        // Remove elements from the Queue
        int removedNumber = numbers.poll();
        System.out.println("Removed Element: " + removedNumber);

        System.out.println("Updated Queue: " + numbers);
    }
}

输出

Queue: [1, 2, 3]
Accessed Element: 1
Removed Element: 1
Updated Queue: [2, 3]

要了解更多，请访问 Java LinkedList。

2. 实现 PriorityQueue 类

import java.util.Queue;
import java.util.PriorityQueue;

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // Creating Queue using the PriorityQueue class
        Queue<Integer> numbers = new PriorityQueue<>();

        // offer elements to the Queue
        numbers.offer(5);
        numbers.offer(1);
        numbers.offer(2);
        System.out.println("Queue: " + numbers);

        // Access elements of the Queue
        int accessedNumber = numbers.peek();
        System.out.println("Accessed Element: " + accessedNumber);

        // Remove elements from the Queue
        int removedNumber = numbers.poll();
        System.out.println("Removed Element: " + removedNumber);

        System.out.println("Updated Queue: " + numbers);
    }
}

输出

Queue: [1, 5, 2]
Accessed Element: 1
Removed Element: 1
Updated Queue: [2, 5]

要了解更多，请访问 Java PriorityQueue。

在接下来的教程中，我们将详细学习 Queue 接口的不同子接口及其实现。