Реализация очередь в java

Interface Queue

Queues typically, but do not necessarily, order elements in a FIFO (first-in-first-out) manner. Among the exceptions are priority queues, which order elements according to a supplied comparator, or the elements’ natural ordering, and LIFO queues (or stacks) which order the elements LIFO (last-in-first-out). Whatever the ordering used, the head of the queue is that element which would be removed by a call to remove() or poll() . In a FIFO queue, all new elements are inserted at the tail of the queue. Other kinds of queues may use different placement rules. Every Queue implementation must specify its ordering properties.

The offer method inserts an element if possible, otherwise returning false . This differs from the Collection.add method, which can fail to add an element only by throwing an unchecked exception. The offer method is designed for use when failure is a normal, rather than exceptional occurrence, for example, in fixed-capacity (or «bounded») queues.

The remove() and poll() methods remove and return the head of the queue. Exactly which element is removed from the queue is a function of the queue’s ordering policy, which differs from implementation to implementation. The remove() and poll() methods differ only in their behavior when the queue is empty: the remove() method throws an exception, while the poll() method returns null .

The element() and peek() methods return, but do not remove, the head of the queue.

The Queue interface does not define the blocking queue methods, which are common in concurrent programming. These methods, which wait for elements to appear or for space to become available, are defined in the BlockingQueue interface, which extends this interface.

Queue implementations generally do not allow insertion of null elements, although some implementations, such as LinkedList , do not prohibit insertion of null . Even in the implementations that permit it, null should not be inserted into a Queue , as null is also used as a special return value by the poll method to indicate that the queue contains no elements.

Queue implementations generally do not define element-based versions of methods equals and hashCode but instead inherit the identity based versions from class Object , because element-based equality is not always well-defined for queues with the same elements but different ordering properties.

This interface is a member of the Java Collections Framework.

Источник

Queue Implementations

The Queue implementations are grouped into general-purpose and concurrent implementations.

General-Purpose Queue Implementations

As mentioned in the previous section, LinkedList implements the Queue interface, providing first in, first out (FIFO) queue operations for add , poll , and so on.

The PriorityQueue class is a priority queue based on the heap data structure. This queue orders elements according to the order specified at construction time, which can be the elements’ natural ordering or the ordering imposed by an explicit Comparator .

The queue retrieval operations — poll , remove , peek , and element — access the element at the head of the queue. The head of the queue is the least element with respect to the specified ordering. If multiple elements are tied for least value, the head is one of those elements; ties are broken arbitrarily.

PriorityQueue and its iterator implement all of the optional methods of the Collection and Iterator interfaces. The iterator provided in method iterator is not guaranteed to traverse the elements of the PriorityQueue in any particular order. For ordered traversal, consider using Arrays.sort(pq.toArray()) .

Concurrent Queue Implementations

The java.util.concurrent package contains a set of synchronized Queue interfaces and classes. BlockingQueue extends Queue with operations that wait for the queue to become nonempty when retrieving an element and for space to become available in the queue when storing an element. This interface is implemented by the following classes:

• LinkedBlockingQueue — an optionally bounded FIFO blocking queue backed by linked nodes
• ArrayBlockingQueue — a bounded FIFO blocking queue backed by an array
• PriorityBlockingQueue — an unbounded blocking priority queue backed by a heap
• DelayQueue — a time-based scheduling queue backed by a heap
• SynchronousQueue — a simple rendezvous mechanism that uses the BlockingQueue interface

In JDK 7, TransferQueue is a specialized BlockingQueue in which code that adds an element to the queue has the option of waiting (blocking) for code in another thread to retrieve the element. TransferQueue has a single implementation:

Источник

Кофе-брейк #151. Реализация очереди (Queue) в Java. 10 обязательных вопросов для любого собеседования на позицию Java Backend Developer

10 обязательных вопросов для любого собеседования на позицию Java Backend Developer

Источник: Medium Автор статьи делится личным опытом прохождения нескольких собеседований на позицию Java Backend Developer. Часто собеседования бывают сложными. Поэтому было бы неплохо знать вопросы перед прохождением интервью. Поскольку за последние пару месяцев я прошел несколько собеседований, сейчас я могу поделиться с вами некоторыми из вопросов, которые чаще всего мне встречались. Я устраивался на должность бэкэнд-разработчика Java с опытом работы 1-3 года.

1. Java и ее функции

Интервьюер обычно спрашивает о последней используемой вами версии Java и ее функциях. Я в основном использовал Java 8, мне задавали вопросы о потоках API, лямбда-выражениях, функциональном интерфейсе и так далее. Интервьюер, как правило, спрашивал об этих функциях и приложениях на их основе.

2. Внутренняя работа HashMap

В большинстве интервью, которые я посетил, был этот вопрос. После объяснения работы некоторые спрашивали о размере HashMap по умолчанию, другие спрашивали больше о коллекциях Java.

3. Ошибки и исключения

Разница между ошибкой и исключением (Error и Exception) — очень распространенный вопрос, который задают на собеседованиях. Также спрашивают, что такое проверенные и непроверенные исключения.

4. Многопоточность

Многопоточность — это очень важная концепция для интервью, обычно вопросы задаются о классах Thread, Runnable, различиях между ними и вариантах использования обоих. Советую также изучить фреймворк Executor.

5. Строки и неизменяемость

Большинство интервьюеров спрашивали о неизменяемости в классе строк, а затем иногда спрашивали о string builder и string buffer (если вы сказали, что это изменяемые альтернативные строки). Иногда они спрашивали, как создать неизменяемый класс.

6. Сборка мусора

Сборка мусора в Java — очень важная тема для подготовки к интервью. Иногда задают вопросы о жизненном цикле сборки мусора и различных способах сборки мусора.

7. Comparator и Comparable в Java

Обычно задают вопросы о том, когда использовать Comparator и Comparable в Java, и в чем разница между ними.

8. Шаблоны проектирования Java

Что касается шаблонов проектирования Java, то вопросы обычно начинаются с разных шаблонов, используемых в текущем проекте. Иногда задают вопросы о том, когда нужно использовать каждый из них. Также спрашивают о создании неизменяемого класса (immutable class) в Java.

9. Final, Finally и Finalize

Разница между ключевыми словами final, finally и finalize — очень распространенный вопрос, который задают на интервью. В качестве дополнительного вопроса спрашивают про варианты использования каждого ключевого слова.

10. Сериализация и десериализация в Java

Сериализация и десериализация — очень важная тема для подготовки к интервью. Обычно задают вопросы о вариантах использования, иногда спрашивают о гибернации и JPA. Надеюсь, если вам скоро предстоит собеседование на должность Java-разработчика серверной части Java, подготовка упомянутых здесь вопросов вам поможет.

Реализация очереди (Queue) в Java

Источник: Faun.pub Благодаря этой публикации вы узнаете, как реализовать очередь (Queue) в Java.

Что такое очередь?

• Enqueue — добавляет элемент из конца очереди.
• Dequeue — удаляет элемент из начала очереди.
• Front/Peek — возвращает значение элемента, находящегося перед очередью, без исключения (удаления) элемента из очереди.
• IsEmpty — проверяет, пуста ли очередь.
• IsFull — проверяет, заполнена ли очередь.
• Display — распечатывает все элементы в очереди.

Реализация кода:

 public class Example < public static void main(String[] args) < Queue myQueue = new Queue(); myQueue.enQueue(3); myQueue.enQueue(2); myQueue.enQueue(1); myQueue.display(); myQueue.deQueue(); myQueue.peak(); >> class Queue < int queueLength = 3; int items[] = new int[queueLength]; int front = -1; int back = -1; boolean isFull()< if(back == queueLength - 1)< return true; >else < return false; >> boolean isEmpty() < if(front == -1 && back == -1)< return true; >else < return false; >> void enQueue(int itemValue) < if(isFull())< System.out.println("Queue is full"); >else if(front == -1 && back == -1) < front = back = 0; items[back] = itemValue; >else < back++; items[back] = itemValue; >> void deQueue() < if(isEmpty())< System.out.println("Queue is empty. Nothing to dequeue"); >else if (front == back) < front = back = -1; >else < front++; >> void display() < int i; if(isEmpty())< System.out.println("Queue is empty"); >else < for(i = front; i > > void peak() < System.out.println("Front value is: " + items[front]); >> 

Объяснение:

• Сначала мы создали наши переменные и их параметры. Мы используем 3 как максимальное количество элементов, которые могут быть поставлены в очередь в массиве. Мы установили начальный индекс передней (Front) и задней (Back) части на -1.
• Далее мы определим функциональность isEmpty и isFull .
• Метод isEmpty() довольно прост, для метода isFull() наше максимальное количество элементов, разрешенных в массиве, равно 3, но три элемента в массиве обозначаются не индексом 3, а 2, поскольку первый индекс равен 0. Таким образом, максимальная длина минус 1 дает нам индекс 2, который является третьей ячейкой в ​​массиве. Когда все ячейки поставлены в очередь со значением до третьей ячейки, массив заполнен.
• enQueue — если массив заполнен, мы получаем сообщение о том, что он заполнен. Если Front и Back части равны -1, то элемент присваивается первой ячейке с индексом 0 — в противном случае значение вставляется, а задняя позиция увеличивается.
• deQueue — если массив пуст, получаем соответствующее сообщение. Если часть Front встретилась с Back, то мы сбрасываем их индекс обратно на -1. Если последние два условия неприменимы, то Front увеличивается.
• display — если массив не пуст, мы перебираем и печатаем все элементы.
• peak — это просто печатает значение переднего элемента.

Источник

Пишем очередь на Java

Структура данных, которая называется в информатике очередь, несколько напоминает стек, но в очереди первым изымается элемент, вставленный первым. (Способ организации данных FIFO, First-In-First-Out), в то время как в стеке мы видели, что первым изымался тот элемент, который вставлялся последним (способ организации данных LIFO, Last-In-First-Out).

Очередь работает по тому же принципу как и любая очередь в кино (человек, который первым встал в очередь, первым дойдет до кассы и купит билет). Соответственно тот кто станет в очередь последним, купит билет последним (или не купит его вообще, если все билеты будут распроданы).

Очередь — такой же вспомогательный инструмент программиста, как и стек. Они используются для моделирования реальных ситуаций ожидания клиентов в банке, вылета самолетов или передачи данных по Интернету.

Где используется очередь?

В операционной системе Вашего компьютера (и в сети интернет) постоянно работают различные очереди, незаметно исполняющие свои обязанности.

Например, в очереди печати — документы ждут освобождения принтера. Данные вводимые с клавиатуры, также хранятся в очереди.

Если вы работаете в текстовом редакторе, а компьютер отвлекается на выполнение другой операции, то нажатые будут ждать в очереди, пока у редактора не явится свободное время для их получения.

Реализация очереди

Проиллюстрируем нашу очередь. Первый элемент в очереди назовем Front, элемент который находит в очереди последним — Rear. Основой нашей очереди будет классический массив.

Две основные операции с очередью, это: вставка элемента в конец очереди и удаления элемента из начала очереди.

Графическая иллюстрация вставки элемента (вставляем число 7):

Удалим элемент из начала очереди (321):

Стоит рассмотреть такое явление, как циклический перенос. При вставки нового элемента, маркер Front смещается вверх в сторону более высоких индексов. При удалении элементов, маркер Rear также смещается вверх. Проблема в том, что даже если в начале массива будут пустые ячейки, из которых были удалены элементы, вставить новый элемент не получится, потому что маркера Rear некуда двигаться дальше. Проиллюстрируем эту ситуацию:

Для решения этой проблемы со вставкой в ​​очередь в которой имеются свободные ячейки, маркеры Front и Rear при достижении границы массива перемещаются до его начала. Такая структура данных называется циклической очередь (или кольцевым буфером).

Пример очереди (Queue) на Java

Реализуем очередь на базе массива. Объявим и инициализирует переменные:

Источник