Java Queue数据结构

引言

Queue是计算机科学中常用的一种数据结构，用于一组元素的存储和访问。Java Queue数据结构是用Java语言实现的队列数据结构，具有优秀的表现力和易用性。在Java Queue数据结构中，元素在队列的末尾被添加，而在队列的头部被删除。Java Queue数据结构具有多种实现方式，每种实现方式都具有自己的特点和优势。

正文

1、Java Queue数据结构的特点

Java Queue数据结构是一种表现为将元素按顺序排列的集合。Java Queue数据结构是一种FIFO（先进先出）数据结构。FIFO数据结构中，最先添加到队列的元素也是最先从队列中调出的元素。 Java Queue数据结构具有以下特点：

1、 Java Queue数据结构是一种FIFO（先进先出）数据结构。FIFO数据结构中，最先添加到队列的元素也是最先从队列中调出的元素。

2、 Java Queue数据结构支持添加、删除、遍历、查询首元素等基本操作。

3、 Java Queue数据结构还支持元素数量的限制，当队列的元素数量达到设定的限制时，添加操作将阻塞，直到队列中的某个元素被删除。

2、Java Queue数据结构的基本操作

Java Queue数据结构支持以下基本操作：

add方法：

/**
 * 向队列中添加元素，成功返回true，如果队列已满，则抛出IllegalStateException异常
 */
boolean add(E e);

offer方法：

/**
 * 向队列中添加元素，成功返回true，如果队列已满，则返回false，不会抛出异常
 */
boolean offer(E e);

remove方法：

/**
 * 移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则抛出NoSuchElementException异常
 */
E remove();

poll方法：

/**
 * 移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回null
 */
E poll();

element方法：

/**
 * 返回队列头部的元素，如果队列为空，则抛出NoSuchElementException异常
 */
E element();

peek方法：

/**
 * 返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回null
 */
E peek();

3、Java Queue数据结构的实现方式

Java Queue数据结构支持多种实现方式，以下是其中的两种实现方式：

LinkedList实现方式

LinkedList是Java提供的一种基于链表的数据结构，其中每个节点存储两个元素：元素本身和下一个元素的引用。LinkedList的队列实现方式是通过LinkedList插入和删除元素来实现的，其中队列头部是链表的开头，队列尾部是链表的结尾。 实现方式的示例代码如下：

/**
 * LinkedList实现
 */
public class LinkedListQueue implements Queue
    {

    private LinkedList
     linkedList = new LinkedList<>();

    @Override
    public boolean offer(E element) {
        return linkedList.offer(element);
    }

    @Override
    public E poll() {
        return linkedList.poll();
    }

    @Override
    public E peek() {
        return linkedList.peek();
    }
}

    
   
  

ArrayBlockingQueue实现方式

ArrayBlockingQueue是Java提供的基于数组的数据结构，在创建时需要指定最大容量。ArrayBlockingQueue是一个固定大小的数组，其中元素被添加和删除的位置可以轮流使用。在ArrayBlockingQueue中，队列头部始终是位于数组的最前面，队列尾部位置也随着插入元素而不断改变。 实现方式的示例代码如下：

/**
 * ArrayBlockingQueue实现
 */
public class ArrayBlockingQueue implements Queue
    {

    private final java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue
     arrayBlockingQueue;

    public ArrayBlockingQueue(int capacity) {
        arrayBlockingQueue = new java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue<>(capacity);
    }

    @Override
    public boolean offer(E element) {
        return arrayBlockingQueue.offer(element);
    }

    @Override
    public E poll() {
        return arrayBlockingQueue.poll();
    }

    @Override
    public E peek() {
        return arrayBlockingQueue.peek();
    }
}

    
   
  

结论

Java Queue数据结构是一种非常有用的数据结构，它可以被用于许多场景中。Java Queue数据结构具有多种实现方式，每种实现方式都具有自己的特点和优势。对于开发者而言，选择适合自己场景的Java Queue实现方式是非常重要的。