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Java 中的队列 Queue,python队列queue的详解

时间:2023-05-06 05:30:42 阅读:242336 作者:1716

一、队列的定义

队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构,Java中定义了java.util.Queue接口用来表示队列。Java中的Queue与List、Set属于同一个级别接口,它们都继承于Collection接口。Java中还定义了一种双端队列java.util.Deque,常用的LinkedList就实现了Deque接口。我们看一下Queue和Dequeue的定义:

Queue:

public interface Queue<E> extends Collection<E> { boolean add(E e); boolean offer(E e); E remove(); E poll(); E element(); E peek();}

Deque:

public interface Deque<E> extends Queue<E> { void addFirst(E e); void addLast(E e); boolean offerFirst(E e); boolean offerLast(E e); E removeFirst(); E removeLast(); E pollFirst(); E pollLast(); E getFirst(); E getLast(); E peekFirst(); E peekLast(); boolean removeFirstOccurrence(Object o); boolean removeLastOccurrence(Object o); // *** Queue methods *** boolean add(E e); boolean offer(E e); E remove(); E poll(); E element(); E peek(); // *** Stack methods *** void push(E e); E pop(); // *** Collection methods *** boolean remove(Object o); boolean contains(Object o); public int size(); Iterator<E> iterator(); Iterator<E> descendingIterator();} 二、队列的实现

Java中对于队列的实现分为非阻塞阻塞两种。

2.1 非阻塞队列

LinkedList

LinkedList是双向链表结构,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能,但获取元素性能弱于ArrayList。当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比。

PriorityQueue

PriorityQueue维护了一个有序列表,存储到队列中的元素会按照自然顺序排列(元素实现Comparable接口)。当然,我们也可以给它指定一个实现了 java.util.Comparator 接口的排序类来指定元素排列的顺序。

ConcurrentLinkedQueue

ConcurrentLinkedQueue 是基于链表的并且线程安全的队列。

2.2 阻塞队列

阻塞队列定义在了java.util.concurrent包中,java.util.concurrent.BlockingQueue 继承了Queue接口,它有 5 个实现类,分别是:

ArrayBlockingQueue

一个内部由数组支持的有界队列。初始化时必须指定队列的容量,还可以设置内部的ReentrantLock是否使用公平锁。但是公平性会使你在性能上付出代价,只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队列,此队列按 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。它的思想就是如果BlockQueue是空的,那么从BlockingQueue取东西的操作(take方法)将会被阻断进入等待状态,直到BlockingQueue进了东西才会被唤醒。同样,如果BlockingQueue是满的,任何试图往里存东西的操作(put方法)也会被阻断进入等待状态,直到BlockingQueue里有空间才会被唤醒继续操作。

LinkedBlockingQueue

一个内部由链表支持的可选有界队列。初始化时不需要指定队列的容量,默认是Integer.MAX_VALUE,也可以看成容量无限大。此队列按 FIFO(先进先出)排序元素 。

PriorityBlockingQueue

一个内部由优先级堆支持的无界优先级队列。PriorityBlockingQueue是对 PriorityQueue的再次包装,队列中的元素按优先级顺序被移除(元素实现Comparable接口或指定Comparator接口)。

DelayQueue

一个内部由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。队列中存放Delayed元素,只有在延迟期满后才能从队列中提取元素。当一个元素的getDelay()方法返回值小于等于0时才能从队列中poll中元素,否则poll()方法会返回null。

SynchronousQueue

一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集(rendezvous)机制。

下面简单介绍一下其中常用的方法:

add:增加一个元索 ,如果队列已满,则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常。

remove:移除并返回队列头部的元素,如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常。 element:返回队列头部的元素,如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常。offer:添加一个元素并返回true,如果队列已满,则返回false。   poll:移除并返问队列头部的元素,如果队列为空,则返回null。   peek:返回队列头部的元素,如果队列为空,则返回null。put:添加一个元素,如果队列满,则阻塞。   take:移除并返回队列头部的元素,如果队列为空,则阻塞。

原文地址:https://www.cnblogs.com/yuansc/p/9087044.html

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