Java™ 教程（Queue接口）

Queue接口

Queue是在處理以前保存元素的集合，除了基本的Collection操做外，隊列還提供額外的插入、刪除和檢查操做，Queue接口以下。

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

每一個Queue方法都有兩種形式：（1）若是操做失敗則拋出異常，（2）若是操做失敗，則返回特殊值（null或false，具體取決於操做），接口的常規結構以下表所示。

操做類型	拋出異常	返回特殊值
插入	add(e)	offer(e)
移除	remove()	poll()
檢查	element()	peek()

隊列一般（但不必定）以FIFO（先進先出）方式對元素進行排序，優先級隊列除外，它們根據元素的值對元素進行排序 — 有關詳細信息，請參閱「對象排序」部分。不管使用什麼排序，隊列的頭部都是經過調用remove或poll移除的元素。在FIFO隊列中，全部新元素都插入隊列的尾部，其餘類型的隊列可能使用不一樣的放置規則，每一個Queue實現都必須指定其排序屬性。

Queue實現能夠限制它所擁有的元素數量，這樣的隊列被稱爲有界，java.util.concurrent中的某些Queue實現是有界的，但java.util中的實現不是。

Queue從Collection繼承的add方法插入一個元素，除非它違反了隊列的容量限制，在這種狀況下它會拋出IllegalStateException。offer方法，僅用於有界隊列，與add不一樣之處僅在於它經過返回false來表示插入元素失敗。

remove和poll方法都移除並返回隊列的頭部，確切地移除哪一個元素是隊列的排序策略的函數，僅當隊列爲空時，remove和poll方法的行爲纔有所不一樣，在這些狀況下，remove拋出NoSuchElementException，而poll返回null。

element和peek方法返回但不移除隊列的頭部，它們之間的差別與remove和poll的方式徹底相同：若是隊列爲空，則element拋出NoSuchElementException，而peek返回null。

隊列實現一般不容許插入null元素，爲實現Queue而進行了改進的LinkedList實現是一個例外，因爲歷史緣由，它容許null元素，可是你應該避免利用它，由於null被poll和peek方法用做特殊的返回值。

隊列實現一般不定義equals和hashCode方法的基於元素的版本，而是從Object繼承基於標識的版本。

Queue接口不定義阻塞隊列方法，這在併發編程中很常見，這些等待元素出現或空間可用的方法在java.util.concurrent.BlockingQueue接口中定義，該接口擴展了Queue。

在如下示例程序中，隊列用於實現倒數計時器，隊列預先加載了從命令行上指定的數字到0的全部整數值，按降序排列，而後，從隊列中刪除值並以一秒的間隔打印。該程序是人爲的，由於在不使用隊列的狀況下執行相同的操做會更天然，但它說明了在後續處理以前使用隊列來存儲元素。

import java.util.*;

public class Countdown {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int time = Integer.parseInt(args[0]);
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();

        for (int i = time; i >= 0; i--)
            queue.add(i);

        while (!queue.isEmpty()) {
            System.out.println(queue.remove());
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

在如下示例中，優先級隊列用於對元素集合進行排序，一樣，這個程序是人爲的，由於沒有理由使用它來支持集合中提供的排序方法，但它說明了優先級隊列的行爲。

static <E> List<E> heapSort(Collection<E> c) {
    Queue<E> queue = new PriorityQueue<E>(c);
    List<E> result = new ArrayList<E>();

    while (!queue.isEmpty())
        result.add(queue.remove());

    return result;
}

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