Java中的queue和deque对比详解

队列(queue)简述

队列(queue)是一种常用的数据结构，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。

在处理元素前用于保存元素的 collection。除了基本的 Collection 操作外，队列还提供其他的插入、提取和检查操作。每个方法都存在两种形式：一种抛出异常（操作失败时），另一种返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。插入操作的后一种形式是用于专门为有容量限制的 Queue 实现设计的；在大多数实现中，插入操作不会失败。

	抛出异常	返回特殊值
插入	`add(e)`	`offer(e)`
移除	`remove()`	`poll()`
检查	`element()`	`peek()`

队列通常（但并非一定）以 FIFO（先进先出）的方式排序各个元素。不过优先级队列和 LIFO 队列（或堆栈）例外，前者根据提供的比较器或元素的自然顺序对元素进行排序，后者按 LIFO（后进先出）的方式对元素进行排序。无论使用哪种排序方式，队列的头都是调用 remove() 或 poll() 所移除的元素。在 FIFO 队列中，所有的新元素都插入队列的末尾。其他种类的队列可能使用不同的元素放置规则。每个 Queue 实现必须指定其顺序属性。

Queue 接口并未定义阻塞队列的方法，而这在并发编程中是很常见的。BlockingQueue 接口定义了那些等待元素出现或等待队列中有可用空间的方法，这些方法扩展了此接口。

Queue 实现通常不允许插入 null 元素，尽管某些实现（如 LinkedList）并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中，也不应该将 null 插入到 Queue 中，因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值，表明队列不包含元素。

Queue 实现通常未定义 equals 和 hashCode 方法的基于元素的版本，而是从 Object 类继承了基于身份的版本，因为对于具有相同元素但有不同排序属性的队列而言，基于元素的相等性并非总是定义良好的。

Queue常用方法：

boolean add(E e);将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），在成功时返回 true，如果当前没有可用的空间，则抛出 IllegalStateException。
boolean offer(E e);将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），当使用有容量限制的队列时，此方法通常要优于 add(E)，后者可能无法插入元素，而只是抛出一个异常。
E remove();获取并移除此队列的头。
E poll();获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
E element();获取，但是不移除此队列的头。
E peek();获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null。

双端队列（Deque）简述

双向队列(Deque),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),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。

一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。名称 deque 是“double ended queue（双端队列）”的缩写，通常读为“deck”。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

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。

下表总结了上述 12 种方法：

	第一个元素（头部）		最后一个元素（尾部）
	抛出异常	特殊值	抛出异常	特殊值
插入	`addFirst(e)`	`offerFirst(e)`	`addLast(e)`	`offerLast(e)`
移除	`removeFirst()`	`pollFirst()`	`removeLast()`	`pollLast()`
检查	`getFirst()`	`peekFirst()`	`getLast()`	`peekLast()`

此接口扩展了 Queue 接口。在将双端队列用作队列时，将得到 FIFO（先进先出）行为。将元素添加到双端队列的末尾，从双端队列的开头移除元素。从 Queue 接口继承的方法完全等效于 Deque 方法，如下表所示：

`Queue` 方法	等效 `Deque` 方法
`add(e)`	`addLast(e)`
`offer(e)`	`offerLast(e)`
`remove()`	`removeFirst()`
`poll()`	`pollFirst()`
`element()`	`getFirst()`
`peek()`	`peekFirst()`

双端队列也可用作 LIFO（后进先出）堆栈。应优先使用此接口而不是遗留 Stack 类。在将双端队列用作堆栈时，元素被推入双端队列的开头并从双端队列开头弹出。堆栈方法完全等效于 Deque 方法，如下表所示：

堆栈方法	等效 `Deque` 方法
`push(e)`	`addFirst(e)`
`pop()`	`removeFirst()`
`peek()`	`peekFirst()`

注意，在将双端队列用作队列或堆栈时，peek 方法同样正常工作；无论哪种情况下，都从双端队列的开头抽取元素。

此接口提供了两种移除内部元素的方法：removeFirstOccurrence 和 removeLastOccurrence。

与 List 接口不同，此接口不支持通过索引访问元素。

虽然 Deque 实现没有严格要求禁止插入 null 元素，但建议最好这样做。建议任何事实上允许 null 元素的 Deque 实现用户最好不要利用插入 null 的功能。这是因为各种方法会将 null 用作特殊的返回值来指示双端队列为空。

Deque 实现通常不定义基于元素的 equals 和 hashCode 方法，而是从 Object 类继承基于身份的 equals 和 hashCode 方法。

从以下版本开始：: 1.6

方法摘要
`boolean`	`add(E e)` 将指定元素插入此双端队列所表示的队列（换句话说，此双端队列的尾部），如果可以直接这样做而不违反容量限制的话；如果成功，则返回 `true`，如果当前没有可用空间，则抛出 `IllegalStateException`。
`void`	`addFirst(E e)` 将指定元素插入此双端队列的开头（如果可以直接这样做而不违反容量限制）。
`void`	`addLast(E e)` 将指定元素插入此双端队列的末尾（如果可以直接这样做而不违反容量限制）。
`boolean`	`contains(Object o)` 如果此双端队列包含指定元素，则返回 `true`。
`Iterator<E>`	`descendingIterator()` 返回以逆向顺序在此双端队列的元素上进行迭代的迭代器。
`E`	`element()` 获取，但不移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）。
`E`	`getFirst()` 获取，但不移除此双端队列的第一个元素。
`E`	`getLast()` 获取，但不移除此双端队列的最后一个元素。
`Iterator<E>`	`iterator()` 返回以恰当顺序在此双端队列的元素上进行迭代的迭代器。
`boolean`	`offer(E e)` 将指定元素插入此双端队列所表示的队列（换句话说，此双端队列的尾部），如果可以直接这样做而不违反容量限制的话；如果成功，则返回 `true`，如果当前没有可用的空间，则返回 `false`。
`boolean`	`offerFirst(E e)` 在不违反容量限制的情况下，将指定的元素插入此双端队列的开头。
`boolean`	`offerLast(E e)` 在不违反容量限制的情况下，将指定的元素插入此双端队列的末尾。
`E`	`peek()` 获取，但不移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）；如果此双端队列为空，则返回 `null`。
`E`	`peekFirst()` 获取，但不移除此双端队列的第一个元素；如果此双端队列为空，则返回 `null`。
`E`	`peekLast()` 获取，但不移除此双端队列的最后一个元素；如果此双端队列为空，则返回 `null`。
`E`	`poll()` 获取并移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）；如果此双端队列为空，则返回 `null`。
`E`	`pollFirst()` 获取并移除此双端队列的第一个元素；如果此双端队列为空，则返回 `null`。
`E`	`pollLast()` 获取并移除此双端队列的最后一个元素；如果此双端队列为空，则返回 `null`。
`E`	`pop()` 从此双端队列所表示的堆栈中弹出一个元素。
`void`	`push(E e)` 将一个元素推入此双端队列所表示的堆栈（换句话说，此双端队列的头部），如果可以直接这样做而不违反容量限制的话；如果成功，则返回 `true`，如果当前没有可用空间，则抛出 `IllegalStateException`。
`E`	`remove()` 获取并移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）。
`boolean`	`remove(Object o)` 从此双端队列中移除第一次出现的指定元素。
`E`	`removeFirst()` 获取并移除此双端队列第一个元素。
`boolean`	`removeFirstOccurrence(Object o)` 从此双端队列移除第一次出现的指定元素。
`E`	`removeLast()` 获取并移除此双端队列的最后一个元素。
`boolean`	`removeLastOccurrence(Object o)` 从此双端队列移除最后一次出现的指定元素。
`int`	`size()` 返回此双端队列的元素数。