java 队列 queue

队列简介

队列(Queue)是一种线性数据结构，它遵循先进先出(First In First Out,简称FIFO)的原则，队列中的元素按照它们被添加到队列中的顺序进行排列，在队列的一端，我们称之为“前端”(Front),而在另一端，我们称之为“后端”(Rear)，当一个新元素被添加到队列中时，如果队列已满，那么新元素只能添加到队列的后端；如果队列为空，那么新元素可以直接添加到队列的前端。

Java实现队列

在Java中，我们可以使用java.util.Queue接口来实现队列，java.util.LinkedList类是实现了Queue接口的一个常用类，它基于链表实现，Java还提供了ArrayDeque和PriorityQueue等其他实现队列的类。

下面是一个使用LinkedList实现队列的示例：

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class QueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        // 入队操作
        queue.offer(1);
        queue.offer(2);
        queue.offer(3);
        // 查看队首元素
        System.out.println("队首元素：" + queue.peek()); // 输出：1
        // 出队操作
        System.out.println("出队元素：" + queue.poll()); // 输出：1
        System.out.println("出队元素：" + queue.poll()); // 输出：2
        // 查看队列是否为空
        System.out.println("队列是否为空：" + queue.isEmpty()); // 输出：true
    }
}

Java队列常用方法

1、offer():向队列尾部添加元素，如果队列已满，该方法会阻塞，直到有空间可用。

2、poll():从队列头部移除并返回元素，如果队列为空，该方法会阻塞，直到有元素可用。

3、peek():查看队列头部的元素，但不移除它，如果队列为空，该方法会阻塞，直到有元素可用。

4、isEmpty():判断队列是否为空，如果为空，返回true;否则，返回false。

5、size():获取队列中元素的个数。

6、clear():清空队列中的所有元素。

7、contains():判断队列中是否包含指定的元素，如果包含，返回true;否则，返回false。

8、toArray():将队列转换为一个对象数组，返回的数组包含了队列中的所有元素。

9、remove():移除并返回队列中的第一个指定元素(如果存在)，如果没有指定元素，抛出NoSuchElementException异常，remove(Object o):移除并返回队列中第一个等于指定对象的元素(如果存在)，如果没有找到指定对象，抛出NoSuchElementException异常，removeIf(Predicate<? super E> filter):移除并返回满足给定条件的所有元素，如果没有满足条件的元素，返回一个空的集合。

相关问题与解答

1、如何判断一个集合是否是无界的？

答：可以通过检查集合的size()方法是否抛出UnsupportedOperationException异常来判断，如果size()方法抛出异常，说明该集合是无界的。

Set<Integer> set = new HashSet<>();
try {
    System.out.println("set的大小：" + set.size()); // 如果集合是无界的，这里会抛出异常
} catch (UnsupportedOperationException e) {
    System.out.println("集合是无界的");
}

2、如何获取一个集合的最大值和最小值？

答：可以使用Collections类的max()和min()方法分别获取集合中的最大值和最小值。

Set<Integer> set = new HashSet<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5));
int max = Collections.max(set); // 最大值为5
int min = Collections.min(set); // 最小值为1