【详解】Java中的queue和deque、ArrayDeque

一 、队列(queue)简述

队列(queue)是一种常用的数据结构,在Java里面Queue是一个接口,它只是定义了一个基本的Queue应该有哪些功能规约。可以将队列看做是一种特殊的线性表,该结构遵循的先进先出原则。

Java中,LinkedList实现了Queue接口,因为LinkedList进行插入、删除操作效率较高。

//将元素插入队列
boolean add(E e);
//将元素插入队列,与add相比,在容量受限时应该使用这个
boolean offer(E e);
//将队首的元素删除,队列为空则抛出异常
E remove( );
//将队首的元素删除,队列为空则返回null
E poll();

//获取队首元素,但不移除,队列为空则抛出异常
E element(;
//获取队首元素,但不移除,队列为空则返回nu11E 
peek()

二、双端队列(Deque)简述

双向队列(Deque) 全称为 double ended queue,是Queue的一个子接口,双向队列是指该队列两端的元素既能入队(offer)也能出队(poll),除此之外,其余特性则和父级 Queue 类似。如果将Deque限制为只能从一端入队和出队,则可实现栈的数据结构。对于栈而言,有入栈(push)和出栈(pop),遵循先进后出原则。

Deque 中定义的方法主要分为四部分,

  1. 第一部分就如 Deque 定义所言,提供两侧插入或删除的方法。
  2. 第二部分是继承自 Queue 的实现。
  3. 第三部分表示如果要基于此实现一个stack需要实现的方法。
  4. 最后一部分是继承自 collection 的方法。

此接口定义在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除和检查元素的方法。
每种方法都存在两种形式:

  • 一种形式在操作失败时抛出异常。
  • 另一种形式返回一个特殊值(null 或 false,具体取决于操作)。
  • 插入操作的后一种形式是专为使用有容量限制的 Deque 实现设计的;在大多数实现中,插入操作不能失败。
//在队首添加元素
void addFirst(E e);
boolean offerFirst(E e);

//在队尾添加元素
void addLast(E e);
boolean offerLast(E e);

//删除队首元素
E removeFirst();
E pollFirst();

//删除队尾元素
E removeLast();
E pollLast();

//获取队首元素
E getfirst();
E peekFirst();

//获取队尾元素
E getLast();
E peekLast();

//删除第一个事件,大多数指的是删除第一个和 o equals的元素
boolean removeFirstoccurrence(object o);
//删除最后一个事件,大多数指的是删除最后一个和 o equals的元素
boolean removeLastoccurrence(object o);

当作为队列使用时,我们会将它与LinkedList 类来做对比。因为 Deque接口继承自 Queue接口,在这里,分别列出两者接口所定义的方法,两者内容区别如下:
在这里插入图片描述
当作为找使用时,难免会将它与 Stack 的类做比较,Stack类的数据结构也是后进先出,可以作为栈来使用,分别列出 Stack 类和 Deque 接口所定义的方法,两者内容区别如下:
在这里插入图片描述

三、ArrayDeque

ArrayDeque类是 双端队列的线性实现类。
虽然,ArrayDeque 和 Stack类都可以作为 来使用,但是 ArrayDeque 的效率要高于 Stack类,并且功能也比 Stack类丰富的多,当需要使用栈时,Java 已不推荐使用 Stack,而是推荐使用更高效的 ArrayDeque,次选LinkedList.

ArrayDeque 通过循环数组的方式实现的循环队列,并通过位运算来提高效率,容量大小始终是2的次幂。当数据充满数组时,它的容量将翻倍。
作为 stack ,因为其非线程安全所以效率高于java.util.stack,
而作为队列,因为其不需要结点支持所以更快 (LinkedList使用Node存储数据,这个对象频繁的new与clean,使得其效率略低于ArrayDeque) 。
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转载自blog.csdn.net/weixin_43821215/article/details/131142983
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