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18 浏览量 2022-09-22 23:30:56 上传评论收藏 881B ZIP 举报

Java队列是Java集合框架中的一个关键组成部分，主要用于在多个线程之间同步数据传输或实现异步处理。队列遵循先进先出（FIFO）的原则，即最早添加到队列中的元素将首先被处理。本教程将深入探讨如何在Java中使用队列，特别是通过LinkedList实现。 ### 1. Java 队列接口 Java提供了多种队列实现，但它们都基于两个主要的接口：`Queue` 和 `Deque`。`Queue` 是基本的队列接口，而 `Deque`（双端队列）提供了更丰富的功能，包括在两端添加和删除元素。`LinkedList` 类实现了这两个接口，因此它可以作为队列或双端队列使用。 ### 2. LinkedList 作为队列 LinkedList是一个双向链表，支持快速的插入和删除操作。在用作队列时，它提供了以下方法： - **offer(E e)**：将元素e添加到队列的末尾。这个方法等同于 `add(E e)`，返回值总是 true，因为LinkedList总能成功添加元素。 - **poll()**：从队列头部移除并返回元素。如果队列为空，返回 null。 - **peek()**：查看但不移除队列头部的元素。如果队列为空，返回 null。 - **element()**：与peek()类似，但当队列为空时抛出异常。 ### 3. 使用示例 ```java import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; public class QueueExample { public static void main(String[] args) { Queue<String> queue = new LinkedList<>(); // 插入元素 queue.offer("Element1"); queue.offer("Element2"); queue.offer("Element3"); // 遍历队列 System.out.println("Before poll:"); while (!queue.isEmpty()) { System.out.println(queue.peek()); queue.poll(); // 移除并打印元素 } // 队列现在应该是空的 System.out.println("\nAfter poll, queue is empty: " + queue.isEmpty()); } } ``` 在这个例子中，我们创建了一个LinkedList队列，并使用offer()方法添加了三个元素。然后通过peek()和poll()方法遍历并移除队列中的元素。我们检查队列是否为空。 ### 4. 队列的其他实现除了LinkedList，Java还提供了其他队列实现，如ArrayBlockingQueue、PriorityQueue、LinkedBlockingQueue等，它们各有特点，适用于不同的场景： - **ArrayBlockingQueue**：固定大小的线程安全队列，适合高并发环境。 - **PriorityQueue**：优先级队列，元素根据其自然顺序或Comparator排序。 - **LinkedBlockingQueue**：无界线程安全队列，基于链接节点实现，适合构建工作队列。 ### 5. 应用场景队列在许多实际问题中都有应用，例如生产者消费者模型、多线程通信、任务调度、网络I/O等。了解如何正确使用队列可以帮助我们编写更加高效和可维护的代码。总结，Java队列是并发编程和数据结构中不可或缺的一部分。LinkedList作为队列提供了一种灵活且高效的实现方式。通过理解并熟练运用offer()、poll()等方法，我们可以有效地管理和操作Java队列，以满足各种需求。

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// TestClass.java package testworks; public class TestClass{ private String arg1; private String arg2; private int linenumber; public TestClass() { } public TestClass(String arg1, String arg2, int linenumber) { this.arg1 = arg1; this.arg2 = arg2; this.linenumber = linenumber; } public String getArg1() { return arg1; } public void setArg1(String arg1) { this.arg1 = arg1; } public String getArg2() { return arg2; } public void setArg2(String arg2) { this.arg2 = arg2; } public int getLinenumber() { return linenumber; } public void setLinenumber(int linenumber) { this.linenumber = linenumber; } } // Create Queue in another file GlobalVariables.java import testworks.*; import java.util.LinkedList; public class GlobalVariables{ public static Queue<TestClass> tQueue = new LinkedList<TestClass>(); } // Add elements to the queue in another java file. More inforation see "offer()" method of "LinkedList" GlobalVariables.tQueue.offer(new TestClass("abc1","def1", 1)); GlobalVariables.tQueue.offer(new TestClass("abc2","def2", 2)); GlobalVariables.tQueue.offer(new TestClass("abc3","def3", 3)); // Traverse the queue in another java file. Three methods. // traverse without delete elements. Tested for (TestClass tq : GlobalVariables.tQueue) { System.out.print(""+tq.getArg1()); System.out.print(" "+tq.getArg2()+" "); System.out.println(tq.getLinenumber()+""); } // traverse the first elements each time. More info see "poll()" method. Tested. TestClass tq2; while (0 != GlobalVariables.tQueue.size()) { tq2 = GlobalVariables.tQueue.poll(); System.out.print(""+tq2.getArg1()); System.out.print(" "+tq2.getArg2()+" "); System.out.println(tq2.getLinenumber()+""); } // 3. use "peek()" and "poll()". NOT Test. while (GlobalVariables.tQueue.peek() != null) { tq2 = GlobalVariables.tQueue.poll(); System.out.print(""+tq2.getArg1()); System.out.print(" "+tq2.getArg2()+" "); System.out.println(tq2.getLinenumber()+""); }