Java キュー(Queue)のサンプル(ArrayDequeクラス)

JavaのArrayDequeクラスのキュー(Queue)のサンプルです。

目次

説明 ArrayDequeクラスとは
  ArrayDequeクラスとDequeインターフェースの関係
サンプル 要素を追加する (addメソッド)
  要素を取得してキューから削除する (pollメソッド)
  要素を取得してキューから削除する (removeメソッド) 
  要素を取得してキューから削除しない (peekメソッド)

ArrayDequeクラスとは

使用例

Deque<String> a = new ArrayDeque<>();

上記はArrayDequeクラスをインスタンス化してDequeインターフェイス型の変数に代入しています。 この変数aはキューとして使用できます。※スタックとしても使用可能です。
<>はジェネリクスです。変数の中身はStringであると宣言しています。

ArrayDequeのキューで使用するときの変数の図

  • 1つの変数で同じ型の複数の値を保持できます。
    →各項目を要素(element)といいます。
    →値は、StringやIntegerなどの参照型です。intなどの基本型は使用できません。
  • キューの機能を持ちます。
  • キューとは、先に入れたデータが、先に取り出されることです。
    先入れ先出し」といいます。英語では FIFO(First In First Out)です。
  • バージョン1.6で導入されました。
  • 以下はOracleのJava8 API仕様のArrayDequeクラスのリンクです。
    https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/ArrayDeque.html

ArrayDequeクラスとDequeインターフェースの関係

public class ArrayDeque<E>
extends AbstractCollection<E>
implements Deque<E>, Cloneable, Serializable

ArrayDequeクラスはDequeインターフェースを実装しています。

使用例

Deque<String> a = new ArrayDeque<>();

ArrayDequeクラスをインスタンス化する時、ArrayDequeクラスの独自のメソッドを使用しない限り、Dequeインターフェイス型の変数に代入することが多いです。
Dequeインターフェイスにあるメソッドを使用できます。

以下はOracleのJava8 API仕様のDequeインターフェースのリンクです。
https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/Deque.html

 

要素を追加する (addメソッド)

public boolean add(E e)
package test1;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
    	Deque<String> colors = new ArrayDeque<>();
        colors.add("赤");
        colors.add("黄");
        colors.add("青");

        for (String a : colors) {
            System.out.println(a);//赤 黄 青
        }

        colors.add("白");

        for (String a : colors) {
            System.out.println(a);//赤 黄 青 白
        }
    }
 }

7行目は、ArrayDequeクラスをインスタンス化してDequeインターフェイス型の変数に代入しています。ジェネリクス<>でオブジェクトの中身はStringであると宣言しています。
8~10行目は、addメソッドで要素を追加しています。
16行目は、要素を追加しています。
13,19行目は、先に入れたデータが、先に取り出されています。

要素を取得してキューから削除する (pollメソッド)

public E poll()
package test1;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
    	Deque<String> colors = new ArrayDeque<>();
        colors.add("赤");
        colors.add("黄");
        
        String a = colors.poll();
        System.out.println(a); //赤 
        System.out.println(colors); //[黄]
        
        String b = colors.poll();
        System.out.println(b); //黄 
        System.out.println(colors); //[]

        String c = colors.poll();
        System.out.println(c); //null
        System.out.println(colors); //[]
    }
 }

11,15行目は、pollメソッドでキューから要素を取得してキューの要素を削除しています。
19行目は、要素がない変数に対してpollメソッドを実行しています。
20行目は、nullになります。エラーになりません。(removeとの違い)

要素を取得してキューから削除する (removeメソッド) 

public E remove()
package test1;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
    	Deque<String> colors = new ArrayDeque<>();
        colors.add("赤");
        colors.add("黄");
        
        String a = colors.remove();
        System.out.println(a); //赤 
        System.out.println(colors); //[黄]
        
        String b = colors.remove();
        System.out.println(b); //黄 
        System.out.println(colors); //[]

        String c = colors.remove(); //例外が発生
        //System.out.println(c); //
        //System.out.println(colors); //
    }
 }

11,15行目は、removeメソッドでキューから要素を取得してキューの要素を削除しています。
19行目は、要素がない変数に対してremoveメソッドを実行しています。java.util.NoSuchElementExceptionの例外が発生が発生します。(pollとの違い)

要素を取得してキューから削除しない (peekメソッド)

public E peek()
package test1;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
    	Deque<String> colors = new ArrayDeque<>();
        colors.add("赤");
        colors.add("黄");
        colors.add("青");
        
        String b = colors.peek();
        
        System.out.println(colors); //[赤, 黄, 青]
        System.out.println(b); //赤
    }
 }

12行目は、最初に追加した要素"赤"を取得して変数bにセットしています。pollメソッドやremoveメソッドと違い、要素は削除しません。

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