Queue
Queue隊列介紹
Queue是用於模擬隊列的，啥叫隊列？隊列就是排隊的意思，比如排隊結賬，先進入隊伍中，先排到先付賬走人；后排到的，進入隊伍，等前面的人出隊伍后，再跟在后面付錢出隊。符合“先進先出FIFO”的規則，是一種線性表。插入在一端，刪除則在另一端。入隊（offer）在隊尾，出隊（poll）在隊頭。
Queue接口有實現類PriorityQueue，有另一個雙端隊列接口Deque。
Queue隊列進出示意圖
Queue常用方法
PriorityQueue擁有Queue和Collection的方法。下面主要介紹一些常用方法：
boolean add(E e);：將指定元素加入到隊列的尾部。E element();：獲取隊列頭部的元素，但是不刪除該元素。boolean offer(E e);：將指定元素加入到隊列的尾部。E peek();：獲取隊列頭部的元素，但是不刪除元素；若隊列為空，返回null。E poll();：獲取隊列頭部的元素，並刪除該元素。若隊列為空，返回null。E remove();：獲取隊列頭部的元素，並刪除該元素。若隊列為空，拋異常。
PriorityQueue
PriorityQueue概述
PriorityQueue是Queue隊列實現類，PriorityQueue保存隊列元素的順序不是按照加入隊列的順序，而是按照隊列元素的大小進行重新排序。當調用peek()或者poll()方法獲取隊列元素時，獲取的是隊列最小元素，而不是先入隊列的元素。有點反先入先出規則。
PriorityQueue示例
1）運行主類：
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
PriorityQueue priorityQueue = new PriorityQueue();
priorityQueue.offer(5);
priorityQueue.offer(-1);
priorityQueue.offer(3);
priorityQueue.offer(7);
//查看入隊順序
System.out.println("隊列輸出：" + priorityQueue);
//peek方法獲取隊頭元素但是不刪除元素
System.out.println("peek()方法獲取隊頭：" + priorityQueue.peek());
//查看第一個元素即為最小元素
System.out.println("第一個隊列元素出隊：" + priorityQueue.poll());
System.out.println("第二個隊列元素出隊：" + priorityQueue.poll());
System.out.println("第三個隊列元素出隊：" + priorityQueue.poll());
System.out.println("第四個隊列元素出隊：" + priorityQueue.poll());
System.out.println("null隊列：" + priorityQueue.poll());
}
}
2）運行結果：
隊列輸出：[-1, 5, 3, 7]
peek()方法獲取隊頭：-1
第一個隊列元素出隊：-1
第二個隊列元素出隊：3
第三個隊列元素出隊：5
第四個隊列元素出隊：7
null隊列：null
Deque
Deque雙端隊列介紹
Deque是Queue子接口，是雙端隊列。可以同時從兩端（隊列頭部和尾部）添加、刪除元素。所以可以用來實現棧的數據結構。有兩個實現類（ArrayDeque和LinkedList）
Deque常用方法
void addFirst(E e)：將指定元素插入該雙端隊列的頭部，比較重要，下面很多方法頭部插入內部實現都是通過這個來實現的，如offerFirst()。void addLast(E e)：將指定元素插入該雙端隊列的尾部。比較重要，下面添加到尾部插入內部實現都是通過這個來實現的，如offerLast()。E getFirst()：獲取但不刪除雙端隊列的第一個元素。E getLast()：獲取但不刪除雙端隊列的最后一個元素。E removeFirst()：獲取並刪除該雙端隊列的第一個元素。棧的出隊列方法pop()也是通過該方法實現的。E removeLast()：獲取並刪除該雙端隊列的最后一個元素。Iterator<E> descendingIterator()：返回雙端隊列的迭代器，逆向順序迭代元素。boolean offerFirst(E e)：將指定元素插入該雙端隊列的頭部。
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
boolean offerLast(E e)：將指定元素插入該雙端隊列的尾部。
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
E peekFirst()：獲取但不刪除該雙端隊列的第一個元素；若隊列為空，則返回null。
public E peekFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
E peekLast()：獲取但不刪除該雙端隊列的最后一個元素；若隊列為空，則返回null。
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
E pollFirst()：獲取並刪除該雙端隊列的第一個元素；若隊列為空，則返回null。
public E pollFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
E pollLast()：獲取並刪除該雙端隊列的最后一個元素；若隊列為空，則返回null。
public E pollLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
E pop()：棧方法，pop出該雙端隊列表示棧的棧頂元素，等價於removeFirst()方法。
public E pop() {
return removeFirst();
}
void push(E e)：棧方法，push元素進入該雙端隊列表示棧的棧頂，等價於addFist()方法。
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
boolean removeFirstOccurrence(Object o)：刪除該雙端隊列的第一次出現的元素o，底層通過remove()方法實現。
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
return remove(o);
}
boolean removeLastOccurrence(Object o)：刪除該涮短隊列的最后一次出現的元素o。
ArrayDeque
ArrayDeque概述
ArrayDeque底層實現類似於ArrayList，都是通過動態、可分配的Object[]數組來實現元素存儲，當集合元素超過數組容量，會重新分配一個新的數組來存儲集合元素。
ArrayDeque示例
1）運行主類
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
//可以作為棧來使用，先進后出
ArrayDeque<String> arrayDeque = new ArrayDeque<>();
arrayDeque.push("book01");
arrayDeque.push("book03");
arrayDeque.push("book02");
arrayDeque.push("book04");
System.out.println("原棧：" + arrayDeque);
System.out.println("獲取頭部元素，但不刪除該元素，peek(): " + arrayDeque.peek());
System.out.println("獲取頭部元素，且刪除該元素，pop(): " +arrayDeque.pop());
System.out.println("獲取第一個元素，但不刪除：" + arrayDeque.getFirst());
System.out.println("獲取最后一個元素，但不刪除：" + arrayDeque.getLast());
System.out.println("在雙端隊列頭部插入元素：" + arrayDeque.offerFirst("booknew01"));
System.out.println("在雙端隊列尾部插入元素：" + arrayDeque.offerLast("booknew02"));
System.out.println("新棧：" + arrayDeque);
}
}
2）運行結果
原棧：[book04, book02, book03, book01]
獲取頭部元素，但不刪除該元素: book04
獲取頭部元素，且刪除該元素: book04
獲取第一個元素，但不刪除：book02
獲取最后一個元素，但不刪除：book01
true
true
新棧：[booknew01, book02, book03, book01, booknew02]
LinkedList
LinkedList概述
LinkedList實現List，同時也實現了Deque，可以當做雙端隊列來使用，可以當做“棧”或“隊列”使用。
LinkedList與ArrayList、ArrayDeque不同之處在於底層實現，LinkedList底層是通過鏈表的形式存儲元素，隨機訪問性能比較差，但是在插入、刪除的時候性能比較好（只需要改變指針所指的地址就行）
Q&A
peek()和element()的異同
- 同：peek()和element()都是在不移除的情況下返回隊頭；
- 異：peek()方法在隊列為空時返回null，而element()會拋出NoSuchElementException異常。
poll()和remove()的異同
- 同：poll()和remove()都是將移除並返回隊頭；
- 異：poll()在隊列為空時返回null，而remove()會拋出NoSuchElementException異常。
隊列和棧區別？
隊列
- 隊列是按照
先進先出FIFO原則進行操作元素的。 - 隊列是限定所有的插入只能在表的一端進行，而刪除在表的另一端進行的線性表。
- 表中允許插入的一端為隊尾，允許刪除的一端為隊頭。
棧
4. 棧是一種特殊的線性表，是一種后進先出LIFO的結構；
5. 棧是先定僅在表尾插入和刪除運算的線性表，表尾即為棧頂，表頭稱為棧底。
6. 棧的物理存儲可以用熟悉順序存儲結構，也可以用鏈式存儲結構。