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:
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。
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。
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。
E poll()
:移除并返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則返回null。
E element()
:返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則拋出異常。
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:
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。
E poll()
:移除并返回隊列的頭部元素,如果隊列為空則返回null。
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:
LinkedList:基于鏈表的實現,可以用作隊列和雙端隊列。
ArrayDeque:基于數組的實現,可以用作隊列和雙端隊列。
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<String> 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。