七，Java集合类（5）——Queue接口及其实现类

Queue集合

Queue用于模拟队列数据结构，采用“先进先出”的方式。Queue接口是继承了Collection的接口，而Queue接口下面的实现类是PriorityQueue，继承的接口是Deque，接口Deque接口的实现类是ArrayDeque，同时Deque还被LinkedList类实现。

框架结构如下图中红色区域：

PriorityQueue实现类

PriorityQueue是一个比较标准的队列实现类。之所以是比较标准的原因是PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按照加入队列的顺序，而是按照队列元素的大小进行重新排序。因此当调用peek()或者是poll()的方法取出队列中的元素通常都是最小的元素。值得注意的是

peek()方法取出队列头部元素时候，不删除该元素，而poll()方法取出元素时会删除元素。如果遇到队列为空的情况是，两者都会返回null

package com.practice.collection;

import java.util.PriorityQueue;

public class PriorityQueueTest {

    public static void main(String[] args) {
        PriorityQueue priorityQueue = new PriorityQueue();
        priorityQueue.offer(6);
        priorityQueue.offer(-3);
        priorityQueue.offer(20);
        priorityQueue.offer(18);
        System.out.println(priorityQueue);
        while(!priorityQueue.isEmpty()){

            System.out.println(priorityQueue.poll());
        }
    }
}

PriorityQueue不允许插入null元素，还要对队列元素进行排序，两种排序方式：

• 自然排序：集合中的元素必须实现Comparable接口，而且应该是同一个类的多个实例，否则可能导致ClassCastException异常。
• 定制排序：创建队列时，传入一个Comparator对象，该对象负责对队列中的所有元素进行排序。采用定制排序时不需要元素实现Comparable接口。

Deque接口

Deque接口是Queue接口的子接口，代表一个双端队列。同时Deque不仅可以作为双端队列使用，而且可以被当成栈来使用，所以可以使用出栈，入栈的方法。

程序示例将ArrayDeque当做“栈”来操作

package com.practice.collection;

import java.util.ArrayDeque;

public class ArrayDequeStack {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque stack = new ArrayDeque();
        stack.push(2);
        stack.push(5);
        stack.push(7);
        stack.push(12);
        System.out.println(stack);
        /**
         * peek()，element()该方法获取队列头部的元素，但是不删除该元素。
         * poll()该方法也是获取队列头部的元素，但是删除该元素。
         */
        System.out.println(stack.peek());
        System.out.println(stack);
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack);
    }
}

程序示例将ArrayDeque当做“队列”来操作

package com.practice.collection;

import java.util.ArrayDeque;

public class ArrayDequeQueue {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque queue = new ArrayDeque<>();
        queue.offer("JAVA SE");
        queue.offer("JAVA EE");
        queue.offer("ORACLE 11G");
        queue.offer("NODE.JS");
        System.out.println(queue);
        System.out.println(queue.peek());
        System.out.println(queue);
        System.out.println(queue.poll());
        System.out.println(queue);
    }
}

LinkedList实现类

LinkedList类是List接口的实现类，但是同时也是Deque接口实现类，所以LinkedList既可以当做双端队列来使用，也可以当做栈来使用

package com.practice.collection;

import java.util.LinkedList;

public class LinkedListTest {

    public static void main(String[] args) {
        LinkedList books = new LinkedList<>();
        books.offer("疯狂Java讲义");
        books.push("企业级应用");
        books.offerFirst("疯狂Android讲义");
        for(int i = 0;i < books.size();i ++){
            System.out.println("遍历中:"+books.get(i));
        }
        System.out.println(books.peekFirst());
        System.out.println(books.peekLast());
        System.out.println(books);
        System.out.println(books.pollLast());
        System.out.println(books);
    }
}

LinkedList与ArrayList，ArrayDeque的底层实现方式不同，ArrayList，ArrayDeque使用数组的形式来保存集合中的元素；LinkedList是采用链表的形式实现的，LinkedList因此比较适合用于经常插入和删除的操作，而以数组实现的更加适合于随机访问。

List集合总结

1. 如果需要遍历List集合元素，对于ArrayList，Vector集合，应该使用随机访问方法（get）来遍历集合元素，对于LinkedList，应该使用迭代器的方式来遍历。
2. 经常插入和删除的操作来改变集合的大小，可以考虑使用LinkedList集合。使用ArrayList，Vector会经常性的重新分配内部数组的大小，效果较差。
3. 如果在多线程的情况下使用，可以考虑使用Collections将集合包装成线程安全的集合。