java集合——队列和双端队列+优先级队列

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转自：http://blog.youkuaiyun.com/pacosonswjtu/article/details/50323717

【0】README

0.1） 本文描述转自 core Java volume 1， 源代码为原创，旨在理解 Java集合——队列和双端队列+优先级队列 的相关知识； 
0.2） for full source code , please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/blob/master/chapter13/DequeTest.java + https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/blob/master/chapter13/PriorityQueueTest.java

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【1】双端队列：可以让人们有效地在头部和尾部同时添加和删除元素。

1.0） Deque API are as follows :

• java.util.Interface Deque 
  Type Parameters: 
  E - the type of elements held in this collection
• All Superinterfaces: 
  Collection, Iterable, Queue
• All Known Subinterfaces: 
  BlockingDeque
• All Known Implementing Classes: 
  ArrayDeque, ConcurrentLinkedDeque, LinkedBlockingDeque, LinkedList

1.1）在java SE6中， 引入了 Deque接口， 并由 ArrayDeque 和 LinkedList 类实现。 这两个类提供了双端队列， 而且在必要的时候增加队列长度；

• API java.util.Queue 5.0 
  boolean add(E element) 
  boolean offer(E element) 
  如果队列没有满， 将给定 的元素添加到这个双端队列的尾部并返回 true。 如果队列满了，第一个方法将抛出一个 IllegalStateException， 而第二个方法返回 false；

• E remove() + E poll() 
  假如队列不为空， 删除并返回这个队列头部的元素。如果队列为空，第一个方法抛出 NoSuchElementException, 而第二个方法返回 null；

• E element() + E peek() 
  如果队列不为空， 返回这个队列头部的元素， 但不删除。如果队里为空， 第一个方法将抛出一个 NoSuchElementException , 而第二个方法返回 null； 
  （注意到， 以上方法中的第一个方法总是抛出异常， 而第二个方法返回null 或者 false）

• API java.util.Deque 6 
  void addFirst(E e) 
  void addLast(E e) 
  //以上两个方法出错，抛异常； 
  boolean offerFirst(E e) 
  boolean offerLast(E e) 
  //以上两个方法出错，return false； 
  将给定的对象添加到 双端队列的头部和尾部。 如果队列满了， 前两个方法将抛出一个 IllegalStateException， 而后面两个方法返回 false；

• E removeFirst() 
  E removeLast() 
  //以上两个方法出错，抛异常； 
  E pollFirst() 
  E pollLast() 
  //以上两个方法出错，return null； 
  如果队列不为空， 删除并返回队列头部的元素；如果队列为空， 前面两个方法将抛出一个 NoSuchElementException， 而后面两个方法返回 null；

• E getFirst() 
  E getLast() 
  //以上两个方法出错，抛异常； 
  E peekFirst() 
  E peekLast() 
  //以上两个方法出错，return null； 
  如果队列不为空， 返回队列头部的元素但不删除；如果队列为空， 前面两个方法将抛出一个 NoSuchElementException， 而后面两个方法返回 null；

• API java.util.ArrayDeque 6 
  ArrayDeque() 
  ArrayDeque(int intialCapacity) 
  用初始容量16或给定的初始容量构造一个无限双端队列； 
  

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【2】优先级队列

• java.util.Class PriorityQueue
• java.lang.Object
• java.util.AbstractCollection 
  
  • java.util.AbstractQueue 
    
    • java.util.PriorityQueue
• Type Parameters: 
  E - the type of elements held in this collection
• All Implemented Interfaces: 
  Serializable, Iterable, Collection, Queue

2.1）优先级队列中的元素可以按照任意顺序插入， 却总是按照排序的顺序检索；也就是说， 无论何时调用 remove方法， 总会获得当前优先队列中最小的元素；

• 2.1.1）优先队列使用了一个高效的数据结构——堆。（详见数据结构 的堆，大根堆和小根堆）
• 2.1.2）和TreeSet一样， 一个优先队列既可以保存实现了 Comparable接口的类对象， 也可以保存在构造器中提供比较器的对象；
• 2.1.3）优先级队列的典型应用是任务调度。 每一个任务有一个优先级， 任务以随机顺序添加到队列中。 每当启动一个新的任务时， 都将优先级最高 的任务从队列中删除；

2.2）看个荔枝： 
 

API java.util.PriorityQueue 5.0
PriorityQueue()
PriorityQueue(int initialCapacity)
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> c)
构造一个优先队列， 并用指定 的比较器对元素进行排序；