java提高 queue集合

什麼是queue集合？

答：queue用於模擬佇列這種資料結構。佇列通常是指「先進先出（fifo）」的容器。佇列的頭部儲存在佇列中存放時間最長的元素，尾部儲存存放時間最短的元素。

新元素插入到佇列的尾部，取出元素會返回佇列頭部的元素。通常，佇列不允許隨機訪問佇列中的元素。

1、queue 方法介紹

從上面來看，queue（佇列）介面繼承自collection，用來表示內部元素具有先後順序的集合。除了基本的集合操作外，佇列還提供了其他插入、刪除和檢查操作。queue介面定義如下：

public inte***ce queueextends collection

queue介面結構如下圖所示：

操作

丟擲異常

返回特殊值插入

add(e)

offer(e)

移除remove()

poll()

檢查element()

peek()

(1).add(e), offer(e) 在尾部新增:

他們的共同之處是建議實現類禁止新增 null 元素，否則會報空指標 nullpointerexception；

不同之處在於 add() 方法在新增失敗（比如佇列已滿）時會報一些執行時錯誤錯；而 offer() 方法即使在新增失敗時也不會奔潰，只會返回 false。

(2)remove(), poll() 刪除並返回頭部

當隊列為空時 remove() 方法會報 nosuchelementexception 錯; 而 poll() 不會奔潰，只會返回 null。

(3)element(), peek() 獲取但不刪除

當隊列為空時 element() 丟擲異常；peek() 不會奔潰，只會返回 null。

2、其它

(1)雖然 linkedlist 沒有禁止新增 null，但是一般情況下 queue 的實現類都不允許新增 null 元素，因為 poll(), peek() 方法在異常的時候會返回 null，你新增了 null　以後，當獲取時不好分辨究竟是否正確返回。

(2)queue 一般都是 fifo 的，但是也有例外，比如優先佇列 priority queue（它的順序是根據自然排序或者自定義 comparator 的）；再比如 lifo 的佇列（跟棧一樣，後來進去的先出去）。

(3)不論進入、出去的先後順序是怎樣的，使用 remove()，poll() 方法操作的都是頭部的元素；而插入的位置則不一定是在隊尾了，不同的 queue 會有不同的插入邏輯。

priorityqueue是乙個比較標準的佇列實現類。priorityqueue儲存佇列元素的順序並不是按加入佇列的順序，而是按佇列元素的大小進行重新排列。因此當呼叫peek()方法或者poll()方法取出隊

列中的元素時，並不是取出最先進入佇列的元素，而是取出佇列中最小的元素。

1、priorityqueue的排序方式

priorityqueue中的元素可以預設自然排序（也就是數字預設是小的在佇列頭，字串則按字典序排列）或者通過提供的comparator（比較器）在佇列例項化時指定的排序方式。

（1）小案例

priorityqueueqi = new priorityqueue();
qi.offer(5);
qi.offer(2);
qi.offer(1);
qi.offer(10);
qi.offer(3);
while (!qi.isempty())
system.out.println();
//採用降序排列的方式，越小的越排在隊尾
comparatorcmp = new comparator() 
};//這裡是初始容量3，當我們超過3個會自動擴容，所以說它是個無邊界容器
priorityqueueq2 = new priorityqueue(3,cmp);
q2.offer(2);
q2.offer(8);
q2.offer(9);
q2.offer(1);
while (!q2.isempty())

輸出結果：

由此可以看出，預設情況下priorityqueue採用自然排序。指定comparator的情況下，priorityqueue採用指定的排序方式。

注意：當priorityqueue中沒有指定comparator時，加入priorityqueue的元素必須實現了comparable介面（即元素是可比較的），否則會導致 classcastexception。

（比如你放入的是物件，那麼必須指定comparator，因為物件是無法比較的）

2、 priorityqueue特性

(1)佇列元素根據自然排序或者根據具體的比較器排序

(2)例項化時若未指定初始容量，預設容量為11

(3)自動擴容。如果容量小於64，兩倍增長擴容；否則增長50%

(4)無邊界容器

(5)不支援null元素

(6)非執行緒安全

(7)支援被序列化

(8)入隊出隊的時間複雜度o(log(n))

有關dueue介面與arraydeque實現類和linkedlist實現類以後用到了再寫他們。

現在只要知道：

(1)deque介面是queue介面的子介面，它代表乙個雙端佇列。

(2)linkedlist是list介面的實現類，因此它可以是乙個集合，可以根據索引來隨機訪問集合中的元素。此外，它還是duque介面的實現類，因此也可以作為乙個雙端佇列，或者棧來使用。

想太多，做太少，中間的落差就是煩惱。想沒有煩惱，要麼別想，要麼多做。少校

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