Java集合——12.使用Deque

目录

• Java的双端队列Deque
  • Deque的特性
  • Deque与Queue的方法对比
    • 方法行为差异
  • Deque示例
  • Deque的实现类
  • 总结

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Java的双端队列Deque

Deque的特性

Deque继承自Queue接口，因此它具备普通队列的所有功能，同时又扩展了新的能力：

• 既可以在队首添加/删除元素，也可以在队尾添加/删除元素
• 既可以查看队首元素，也可以查看队尾元素
• 兼具队列（FIFO）和栈（LIFO）的特性

Deque与Queue的方法对比

Deque在Queue的基础上扩展了更多方法，如下表所示：

操作类型	Queue方法	Deque对应方法
添加元素到队尾	add(E e)/offer(E e)	addLast(E e)/offerLast(E e)
取队首元素并删除	remove()/poll()	removeFirst()/pollFirst()
取队首元素但不删除	element()/peek()	getFirst()/peekFirst()
添加元素到队首	无	addFirst(E e)/offerFirst(E e)
取队尾元素并删除	无	removeLast()/pollLast()
取队尾元素但不删除	无	getLast()/peekLast()

方法行为差异

Deque的方法同样分为两类，区别在于操作失败时的处理：

• 以add/remove/get开头的方法：操作失败时会抛出异常
• 以offer/poll/peek开头的方法：操作失败时会返回特殊值（false或null）

Deque示例

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

public class DequeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<String> deque = new LinkedList<>();

        // 向队尾添加元素
        deque.offerLast("A");  // 队列: [A]
        deque.offerLast("B");  // 队列: [A, B]

        // 向队首添加元素
        deque.offerFirst("C"); // 队列: [C, A, B]

        System.out.println(deque.pollFirst());  // 输出C，队列变为[A, B]
        System.out.println(deque.pollLast());   // 输出B，队列变为[A]
        System.out.println(deque.pollFirst());  // 输出A，队列变为空
        System.out.println(deque.pollFirst());  // 输出null（队列已空）
    }
}

Deque的实现类

Java中常用的Deque实现类有两个：

• LinkedList：基于链表实现，适合频繁的插入和删除操作
• ArrayDeque：基于数组实现，适合频繁的随机访问，性能通常优于LinkedList

使用时应根据具体场景选择合适的实现类，同时遵循面向抽象编程的原则：

// 推荐写法：使用接口作为引用类型
Deque<String> deque = new ArrayDeque<>();
// 而非直接使用实现类作为引用类型
// ArrayDeque<String> deque = new ArrayDeque<>();

总结

• 掌握Deque的特性，既可以作为FIFO队列使用，也可以作为LIFO栈使用
• 避免添加null元素：否则可能导致poll等方法返回null时难以判断是元素本身还是队列已空
• 明确使用First/Last方法可以清晰地表达操作意图。