一.概述
Deque是Queue的子接口,我们知道Queue是一种队列形式,而Deque则是双向队列,它支持从两个端点方向检索和插入元素,因此Deque既可以支持LIFO形式也可以支持LOFI形式.Deque接口是一种比Stack和Vector更为丰富的抽象数据形式,因为它同时实现了以上两者。
二.主要方法
| 修饰符和返回值 | 方法名 | 描述 |
|---|---|---|
| * | 添加功能 | |
| void | push(E) | 向队列头部插入一个元素,失败时抛出异常 |
| void | addFirst(E) | 向队列头部插入一个元素,失败时抛出异常 |
| void | addLast(E) | 向队列尾部插入一个元素,失败时抛出异常 |
| boolean | offerFirst(E) | 向队列头部加入一个元素,失败时返回false |
| boolean | offerLast(E) | 向队列尾部加入一个元素,失败时返回false |
| * | 获取功能 | |
| E | getFirst() | 获取队列头部元素,队列为空时抛出异常 |
| E | getLast() | 获取队列尾部元素,队列为空时抛出异常 |
| E | peekFirst() | 获取队列头部元素,队列为空时返回null |
| E | peekLast() | 获取队列尾部元素,队列为空时返回null |
| * | 删除功能 | |
| boolean | removeFirstOccurrence(Object) | 删除第一次出现的指定元素,不存在时返回false |
| boolean | removeLastOccurrence(Object) | 删除最后一次出现的指定元素,不存在时返回false |
| * | 弹出功能 | |
| E | pop() | 弹出队列头部元素,队列为空时抛出异常 |
| E | removeFirst() | 弹出队列头部元素,队列为空时抛出异常 |
| E | removeLast() | 弹出队列尾部元素,队列为空时抛出异常 |
| E | pollFirst() | 弹出队列头部元素,队列为空时返回null |
| E | pollLast() | 弹出队列尾部元素,队列为空时返回null |
| * | 迭代器 | * |
| Iterator | descendingIterator() | 返回队列反向迭代器 |
可以看出Deque在Queue的方法上新添了对队列头尾元素的操作,add,remove,get形式的方法会在有界队列满员和空队列时抛出异常,offer,poll,peek形式的方法则会返回false或null.
此外方法表中需要注意push = addFirst,pop = removeFirst,只是使用了不同的方法名体现队列表示栈结构时的特点.
三.实现
同Queue一样Deque的实现也可以划分成通用实现和并发实现.
通用实现主要有两个实现类ArrayDeque和LinkedList.
ArrayDeque是个可变数组,它是在Java 6之后新添加的,而LinkedList是一种链表结构list, LinkedList要比ArrayDeque更加灵活,因为它也实现了List接口的所有操作,并且可以插入null元素,这在ArrayDeque中是不允许的.
从效率来看,ArrayDeque要比LinkedList在两端增删元素上更为高效,因为没有在节点创建删除上的开销.
最适合使用LinkedList的情况是迭代队列时删除当前迭代的元素.此外LinkedList可能是在遍历元素时最差的数据结构,并且也LinkedList占用更多的内存,因为LinkedList是通过链表连接其整个队列,它的元素在内存中是随机分布的,需要通过每个节点包含的前后节点的内存地址去访问前后元素.
总体ArrayDeque要比LinkedList更优越,在大队列的测试上有3倍与LinkedList的性能,最好的是给ArrayDeque一个较大的初始化大小,以避免底层数组扩容时数据拷贝的开销.
LinkedBlockingDeque是Deque的并发实现,在队列为空的时候,它的takeFirst,takeLast会阻塞等待队列处于可用状态。
栈
JAVA中栈类是继承了Vector实现的，基本特征是先进后出，并且只能在一侧进出。
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| Stack() | 定义一个空栈 |
| empty() | 栈空返回真，否则返回假 |
| peek() | 获取栈顶值，不出栈 |
| pop() | 栈顶值出栈 |
| push() | 入栈 |
| search(Object o) | 返回对象O在栈中的位置（以1开始） |
队列
JAVA中队列是接口，继承了Collection类，先进先出。
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| add() | 入队（若失败则抛出IllegalStateException异常） |
| offer() | 将指定元素插入队列，成功返回true，否则返回false |
| element() | 获取队头的值，但不出队（若队列为空则抛出异常NoSuchElementException） |
| peek() | 获取队头的值，但不出队（若队列为空则返回null |
| poll() | 获取并移除队头（若队列空则返回null） |
| remove（） | 获取并移除队头（若队列空则抛出NoSuchElementException异常） |