Java 中的 Enqueue 和 Dequeue

在 Java 中，入队会将元素添加到 FIFO 队列的尾部，出队则会移除队列头部的元素。Queue 接口定义了这些操作，LinkedList 是它的一种实现类。如果需要通过返回值判断插入是否成功，或队列头部是否有元素可取，可以使用 offer 和 poll。

队列与 FIFO

队列按先进先出（FIFO）的顺序处理元素：最先添加的值也会最先移除。元素从尾部添加，从头部移除或查看。当程序需要按照作业、事件或消息的到达顺序进行处理时，这种顺序很有用。

Java 集合框架中的 Queue 是一个接口。它定义了常见的队列操作，但不限定具体的存储方式。不同实现的容量限制和性能特征可能不同，因此应根据应用需求选择合适的实现，不要假设所有队列的行为都相同。

如需了解相关的顺序规则，请参阅 Java FIFO 队列指南。

入队与出队

**入队（enqueue）**是将元素添加到队列尾部的操作。**出队（dequeue）**是移除队列头部元素的操作。这两个名称描述的是队列操作，并不表示 Deque 接口等同于出队操作。Deque 是另一个 Java 接口，适用于支持从两端插入和移除元素的集合。

查看队列头部的元素时，也可以不将其移除。当代码需要判断接下来要处理什么，同时又要保持队列顺序不变时，这种方式很有用。

Java 中的队列方法

添加元素时，如果队列接受该元素，add(E) 和 offer(E) 都会将其加入队列。两者对容量限制的处理不同：如果容量限制导致无法插入，add 会抛出 IllegalStateException，而 offer 会返回 false。无界队列可能没有固定容量，因此具体行为取决于所用的实现。

移除元素时，remove() 会取出并移除队列头部元素；如果队列为空，则抛出 NoSuchElementException。poll() 也会取出并移除头部元素，但队列中没有可移除的元素时会返回 null。如果队列为空属于调用方应通过返回值处理的正常情况，可以使用 poll()。

element() 和 peek() 会查看队列头部，但不会移除元素。队列为空时，element() 会抛出 NoSuchElementException，而 peek() 会返回 null。你可以根据需要，在这两种方法中选择通过异常明确报告问题，或通过特殊返回值表示没有元素。由于 poll() 和 peek() 使用 null 表示没有可用的头部元素，如果程序需要区分该结果和队列中存储的值，就应避免在队列中存放 null。

使用 LinkedList 实现入队和出队

下面的完整程序通过 Queue<String> 接口使用 LinkedList<String> 实现。程序添加两个值、查看队列头部，然后按 FIFO 顺序逐个移除这两个值。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class QueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();

        queue.offer("First");
        queue.offer("Second");
        System.out.println("Head: " + queue.peek());
        System.out.println("Removed: " + queue.poll());
        System.out.println("Removed: " + queue.poll());
    }
}

Head: First
Removed: First
Removed: Second

记录的运行结果与上方所示输出一致。第一次查看会读取 First，但不会将其移除；随后两次调用 poll() 依次移除 First 和 Second。变量声明为 Queue<String>，因此代码只依赖所需的队列操作，具体实现则由 LinkedList 提供。如果其他 Queue 实现的容量和顺序行为符合应用需求，也可以替换使用。

选择方法时，关键在于调用方需要怎样处理空队列和容量限制：如果返回值属于正常控制流程的一部分，请使用 offer、poll 和 peek；如果相应情况应作为异常传递给调用方，请使用 add、remove 和 element。