java Queue中 remove/poll, add/offer, element/peek区别

本文详细解释了队列操作中offer、poll、peek等方法的区别。offer方法用于在队列满时返回false而不是抛出异常;poll和remove方法都用于删除队列中的第一个元素,但poll在队列为空时返回null而非抛出异常;peek和element方法用于查询队列头部元素,peek在队列为空时返回null。

offer add区别:

一些队列有大小限制,因此如果想在一个满的队列中加入一个新项,多出的项就会被拒绝。

这时新的 offer 方法就可以起作用了。它不是对调用 add() 方法抛出一个 unchecked 异常,而只是得到由 offer() 返回的 false。 

 

poll,remove区别:

remove() 和 poll() 方法都是从队列中删除第一个元素。remove() 的行为与 Collection 接口的版本相似,

但是新的 poll() 方法在用空集合调用时不是抛出异常,只是返回 null。因此新的方法更适合容易出现异常条件的情况。

 

peek,element区别:

element() 和 peek() 用于在队列的头部查询元素。与 remove() 方法类似,在队列为空时, element() 抛出一个异常,而 peek() 返回 null
Queue(队列)和Deque(双端队列)都是常见的线性数据结构,二者都按照元素的先后顺序进行存储和操作,元素之间存在着明确的线性关系,且都支持一定的基本操作,如添加元素和删除元素,但在操作限制、底层实现和应用场景等方面存在差异[^1]。 ### 概念 - **Queue**:遵循先进先出(FIFO)原则,元素只能从队尾插入,从队头删除,如同现实生活中的排队,先到的人先接受服务[^1]。 - **Deque**:双端队列允许在队列的两端进行插入和删除操作,更加灵活,既可以像栈一样在一端进行插入和删除,也可以像队列一样在一端插入另一端删除[^1]。 ### 使用方法 #### Queue ```cpp #include <iostream> #include <queue> int main() { std::queue<int> q; // 判断队列是否为空 bool isEmpty = q.empty(); // 将变量x从队尾入队 q.push(1); // 将队头元素弹出 q.pop(); // 只返回队头元素 int frontElement = q.front(); // 只返回队尾元素 int backElement = q.back(); // 返回队列中元素个数 int size = q.size(); return 0; } ``` #### Deque ```cpp #include <iostream> #include <deque> int main() { std::deque<int> dq; // 判断队列是否为空 bool isEmpty = dq.empty(); // 将s从队头入队 dq.push_front(1); // 将s从队尾入队 dq.push_back(2); // 只返回队头元素 int frontElement = dq.front(); // 只返回队尾元素 int backElement = dq.back(); // 将队头元素弹出 dq.pop_front(); // 将队尾元素弹出 dq.pop_back(); // 将队列清空 dq.clear(); return 0; } ``` 此外,Queue和Deque在方法上也有对应关系,如添加、移除、返回队首元素等操作,部分操作有抛出异常和不抛出异常两种形式: |功能|Queue|Deque| | ---- | ---- | ---- | |添加(有异常)|add|add / addFirst / addLast| |添加(无异常)|offer|offer / offerFirst / offerLast| |移除(有异常)|remove|remove / removeFirst / removeLast| |移除(无异常)|poll|poll / pollFirst / pollLast| |返回队首(有异常)|element|element / getFirst / getLast| |返回队首(无异常)|peek|peek / peekFirst / peekLast| [^3] ### 底层实现 - **Queue**:通常可以用链表或者数组来实现。使用数组实现时,需要考虑数组的扩容和元素的移动等问题;使用链表实现时,插入和删除操作在表头和表尾的时间复杂度为 O(1),但可能会有一定的空间开销用于存储节点的指针[^1]。 - **Deque**:一般采用动态数组或者链表来实现。以动态数组实现为例,它可以通过扩展数组的方式来适应元素的增加,并且能够高效地在两端进行插入和删除操作,通常通过维护头指针和尾指针来确定队列的边界[^1]。 ### 应用场景 - **Queue**:常用于需要按照顺序处理任务的场景,如消息队列、任务调度等。例如,在一个多线程的应用程序中,任务可以被放入一个队列中,然后工作线程按照任务进入队列的顺序依次取出并执行[^1]。 - **Deque**:适用于需要在序列两端进行频繁插入和删除操作的场景。例如,在实现一个文本编辑器的撤销和重做功能时,可以使用Deque来存储操作历史,方便在两端进行操作的添加和删除[^1]。
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