queue,deque

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1、Queue

API

在java5中新增加了java.util.Queue接口，用以支持队列的常见操作。该接口扩展了java.util.Collection接口。

 

Java代码  

1. public interface Queue<E>   
2.     extends Collection<E>  

 除了基本的 Collection 操作外，队列还提供其他的插入、提取和检查操作。

 

每个方法都存在两种形式：一种抛出异常（操作失败时），另一种返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。使用或者！

 

队列通常（但并非一定）以 FIFO（先进先出）的方式排序各个元素。不过优先级队列和 LIFO 队列（或堆栈）例外，前者根据提供的比较器或元素的自然顺序对元素进行排序，后者按 LIFO（后进先出）的方式对元素进行排序。

在 FIFO 队列中，所有的新元素都插入队列的末尾，移除元素从队列头部移除。

 

Queue使用时要尽量避免Collection的add()和remove()方法，而是要使用offer()来加入元素，使用poll()来获取并移出元素。它们的优点是通过返回值可以判断成功与否，add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常。 如果要使用前端而不移出该元素，使用element()或者peek()方法。

 

offer 方法可插入一个元素，否则返回 false。这与 Collection.add 方法不同，该方法只能通过抛出未经检查的异常使添加元素失败。

remove() 和 poll() 方法可移除和返回队列的头。到底从队列中移除哪个元素是队列排序策略的功能，而该策略在各种实现中是不同的。remove() 和 poll() 方法仅在队列为空时其行为有所不同：remove() 方法抛出一个异常，而 poll() 方法则返回 null。

element() 和 peek() 返回，但不移除，队列的头。

 

Queue 实现通常不允许插入 null 元素，尽管某些实现（如 LinkedList）并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中，也不应该将 null 插入到 Queue 中，因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值，表明队列不包含元素。

 

值得注意的是LinkedList类实现了Queue接口，因此我们可以把LinkedList当成Queue来用。

Java代码  

1. import java.util.Queue;    
2. import java.util.LinkedList;    
3.   
4. public class TestQueue {    
5.     public static void main(String[] args) {    
6.         Queue<String> queue = new LinkedList<String>();    
7.         queue.offer("Hello");    
8.         queue.offer("World!");    
9.         queue.offer("你好！");    
10.         System.out.println(queue.size());    
11.         String str;    
12.         while((str=queue.poll())!=null){    
13.             System.out.print(str);    
14.         }    
15.         System.out.println();    
16.         System.out.println(queue.size());    
17.     }    
18. }   

 3
HelloWorld!你好！//poll为移出并且获取！！！
0

 eg2:

package com.ljq.test;

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

public class QueueTest {
    public static void main(String[] args) {
        //add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常(不推荐)
        Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
        //添加元素
        queue.offer("a");
        queue.offer("b");
        queue.offer("c");
        queue.offer("d");
        queue.offer("e");
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("poll="+queue.poll()); //返回第一个元素，并在队列中删除
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("element="+queue.element()); //返回第一个元素 
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        System.out.println("===");
        System.out.println("peek="+queue.peek()); //返回第一个元素 
        for(String q : queue){
            System.out.println(q);
        }
        
    }
}

a
b
c
d
e
===
poll=a
b
c
d
e
===
element=b
b
c
d
e
===
peek=b
b
c
d
e

2、Deque

API 

Java代码  

1. public interface Deque<E>  
2.     extends Queue<E>  

 一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。

名称 deque 是“double ended queue（双端队列）”的缩写，通常读为“deck”。

大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

 

此接口定义在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除和检查元素的方法。因为此接口继承了队列接口Queue，所以其每种方法也存在两种形式：一种形式在操作失败时抛出异常，另一种形式返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。

 

a、在将双端队列用作队列时，将得到 FIFO（先进先出）行为。将元素添加到双端队列的末尾，从双端队列的开头移除元素。从 Queue 接口继承的方法完全等效于 Deque 方法，如下表所示：

 

b、用作 LIFO（后进先出）堆栈。应优先使用此接口而不是遗留 Stack 类。在将双端队列用作堆栈时，元素被推入双端队列的开头并从双端队列开头弹出。堆栈方法完全等效于 Deque 方法，如下表所示：

eg:Deque 实现堆栈

   

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
 
public class IntegerStack {
  private Deque<Integer> data = new ArrayDeque<Integer>();
 
  public void push(Integer element) {
    data.addFirst(element);
  }
 
  public Integer pop() {
    return data.removeFirst();
  }
 
  public Integer peek() {
    return data.peekFirst();
  }
 
  public String toString() {
    return data.toString();
  }
 
  public static void main(String[] args) {
    IntegerStack stack = new IntegerStack();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
      stack.push(i);
    }
    System.out.println("After pushing 5 elements: " + stack);
 
    int m = stack.pop();
    System.out.println("Popped element = " + m);
 
    System.out.println("After popping 1 element : " + stack);
 
    int n = stack.peek();
    System.out.println("Peeked element = " + n);
    System.out.println("After peeking 1 element : " + stack);
  }
}

After pushing 5 elements: [4, 3, 2, 1, 0]
Popped element = 4
After popping 1 element : [3, 2, 1, 0]
Peeked element = 3
After peeking 1 element : [3, 2, 1, 0]