我是一个计算机专业研0的学生卡蒙Camel🐫🐫🐫（刚保研）
记录每天学习过程（主要学习Java、python、人工智能），总结知识点（内容来自：自我总结+网上借鉴）
希望大家能一起发现问题和补充，也欢迎讨论👏👏👏

队列

队列介绍

队列（Queue）是一种遵循先进先出原则（FIFO, First In First Out）的数据结构（可以用数组或者链表实现），意味着最早添加到队列中的元素将是最先被移除的。这种特性使得队列在很多场景中非常有用，例如任务调度、缓冲处理等。

访问：O（n）//最坏情况
插入删除：O（1）//后端插入前端删除元素

队列类型

使用数组实现举例：

1. 线性队列(Linear Queue)

最简单的队列形式，具有固定的前端和后端。

2. 循环队列(Circular Queue)

一种优化后的线性队列，其中最后一个位置连接到第一个位置，形成环形结构，从而更高效地利用存储空间。

3. 优先队列(Priority Queue)

队列中的每个元素都有一个关联的优先级，出队时总是移除具有最高优先级的元素（一般使用堆实现）。Java 中提供了 PriorityQueue 类来实现这一功能。

4. 双端队列(Deque, Double-ended Queue)

允许在两端进行插入和删除操作，既可以在前端也可以在后端执行入队和出队操作。Java 提供了 Deque 接口以及它的多个实现类如 ArrayDeque 和 LinkedList。

自定义循环队列Java代码手搓实现🖊️

/*** @author:Camel* @date:2025/1/17* @description:循环队列*/
public class CircularQueue<T> {private T[] elements; // 存储队列元素的数组private int front;    // 队首指针private int rear;     // 队尾指针private int capacity; // 队列的最大容量private int count;    // 当前队列中的元素数量// 构造函数初始化public CircularQueue(int capacity) {this.capacity = capacity;this.front = 0;this.rear = -1;this.count = 0;this.elements = (T[]) new Object[capacity];}// 入队操作public boolean enqueue(T element) {if (isFull()) {return false; // 队列已满}rear = (rear + 1) % capacity;elements[rear] = element;count++;return true;}// 出队操作public T dequeue() {if (isEmpty()) {return null; // 队列为空}T item = elements[front];elements[front] = null; // 可选：帮助垃圾回收front = (front + 1) % capacity;count--;return item;}// 查看队首元素public T peek() {if (isEmpty()) {return null;}return elements[front];}// 检查队列是否为空public boolean isEmpty() {return count == 0;}// 检查队列是否已满public boolean isFull() {return count == capacity;}// 获取队列大小public int size() {return count;}// 打印队列内容public void printQueue() {if (isEmpty()) {System.out.println("Queue is empty");return;}for (int i = 0, index = front; i < count; i++, index = (index + 1) % capacity) {System.out.print(elements[index] + " ");}System.out.println();}
}

Java中的Queue

Queue接口：

方法名	签名	说明
add	boolean add(E e)	将指定元素插入队列（如果立即可用），成功时返回true；如果队列已满，则抛出IllegalStateException。
offer	boolean offer(E e)	将指定元素插入队列（如果立即可用），成功时返回true；如果队列已满，则返回false。
remove	E remove()	检索并移除队列头部元素；如果队列为空，则抛出NoSuchElementException。
poll	E poll()	检索并移除队列头部元素；如果队列为空，则返回null。
element	E element()	检索但不移除队列头部元素；如果队列为空，则抛出NoSuchElementException。
peek	E peek()	检索但不移除队列头部元素；如果队列为空，则返回null。

栈介绍

栈和队列相似，只不过栈按照 后进先出（LIFO, Last In First Out） 的原理运作。在栈中，push 和 pop 的操作都发生在栈顶。

栈常用一维数组或链表来实现，用数组实现的栈叫作 顺序栈 ，用链表实现的栈叫作 链式栈 。