Java集合--Queue队列介绍

浅浅的花香味﹌ 2022-03-17 03:08 265阅读 0赞

# Java集合–Queue队列介绍 #

对于Queue，或许你跟我一样，并不会将其与集合框架联系到一起，更多时候是将其归属到数据结构中。

尤其是查找集合相关的教程时，大多都是List、Set、Map，讲解Queue队列的很少出现。

但，当你真正去了解、看源码时，会发现Queue是Collection的一个子接口，与List、Set同一级别；

题外话说多了，到底什么是Queue，让我们来看！

### 1. Queue ###

Queue是Java集合框架中的一员，继承于Collection接口。

与List、Set相同的是，Queue也实现了一种数据结构，这就是队列（这也是Queue经常出现在数据结构相关文章中的主要原因）。

所以，要想明白Queue集合，首先得知道队列是什么！

队列是计算机中的一种数据结构，保存在其中的数据具有“先进先出（FIFO,First In First Out）”的特性。

如果，你不明白“先进先出”是什么，试想下排队的场景，最先进来的人解决完问题后，最早离开—这就叫“先进先出”；

当队伍中有新来的人时，需要排在队伍的末端；而当队伍中有人解决完问题时，会从队伍的前端离开。

在队列中，我们管队伍的末端叫做“队尾”，管队伍的前端叫“队头”；新来的人，称之为“入队”。而离开的人，称之为“出队”；

稍有不同的是，在数据结构中，队列不支持从队伍的中间插入和离开，只能从头尾进行。而真实生活中，我们的队伍可没有这么和谐！！！！

还有一点是，当没有人在排队时，我们称之为“空队”，也就是队列为空的情况。

通过介绍排队的场景，让我们对队列有了一个初步的概念。那么，在Java中的队列究竟如何实现呢？

### 1.1 队列的两种形式 ###

在Java中，队列分为2种形式，一种是单队列，一种是循环队列；

通常，都是使用数组来实现队列，假定数组的长度为6，也就是队列的长度为6；

*  来看单队列情况：

第一步，创建一个空数组，有两个变量，分别为front、rear，代表着头指针、尾指针；

![img][]

第二步，向队列中插入数据；

![img][img 1]

第三步，移除队头中的数据；

![img][img 2]

第四步，再次向队列中插数据（此时rear指针指向了一个不存在的角标）；

![img][img 3]

此时，单队列发生了“假溢出”情况，尾指针指向了一个不存在的数组角标。

如果，要解决该情况的发生，有两种方式-----一，无限扩充数组大小；二，引入循环队列；

*  来看循环队列情况：

当尾指针超过了数组角标大小，此时我们会判断队列的头部是否有剩余的空间，如果有就把尾指针指向队列的头部；

![img][img 4]

此时，循环队列就产生了。

其实，循环队列就是将单队列的首位进行相连，形成了一个圆圈，这样就不会发生角标越界的情况了（[distruptor实现][distruptor]）；

[img]: /images/20220317/afc96e346f854631996fb53dca4e748e.png
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[img 3]: /images/20220317/612cc39f75ab4c9c85cd44b363669207.png
[img 4]: /images/20220317/f9835a08ad364abcabadcea9c700bf9e.png
[distruptor]: https://www.jianshu.com/p/d6375295fad4

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