java.util.Deque 是支持两端元素插入和移除的线性集合。 名称 deque 是 “双端队列” 的缩写,通常发音为“deck”。 大多数 Deque 实现对它们可能包含的元素的数量没有固定的限制,但是该接口支持容量限制的 deques 以及没有固定大小限制的 deques。
Queue 用于模拟队列这种数据结构,队列通常是指 “先进先出”(FIFO)的容器。队列的头部保存在队列中存放时间最长的元素,队列的尾部保存在队列中存放时间最短的元素。新元素插入(offer)到队列的尾部,访问元素(poll)操作会返回队列头部的元素。通常,队列不允许随机访问队列中的元素。
方法名 | 说明 |
---|---|
boolean add(E e) | 将指定的元素插入此双端队列表示的队列中(在此双端队列的尾部),在成功时返回 true |
void addFirst(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的前面 |
void addLast(E e) | 将指定的元素插入此双端队列的末尾 |
boolean contains(Object o) | 如果此双端队列包含指定的元素,则返回 true |
E element( ) | 返回此双端队列的头部 |
E getFirst( ) | 返回此双端队列的第一个元素 |
E getLast() | 返回此双端队列的最后一个元素 |
boolean offer(E e) | 将指定的元素插入由此双端队列的尾部) |
boolean offerFirst(E e) | 在此双端队列前面插入指定的元素 |
boolean offerLast(E e) | 在此双端队列末尾插入指定的元素 |
E peek( ) | 返回此双端队列的头部,如果此双端队列为空,则返回 null |
E peekFirst( ) | 返回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( ) | 返回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( ) | 返回并删除此双端队列的头部,如果此双端队列为空,则返回 null |
E pollFirst( ) | 返回并删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( ) | 返回并删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( ) | 从此双端队列表示的堆栈中弹出一个元素 |
void push(E e) | 将元素推送到此双端队列表示的堆栈 |
E remove( ) | 返回并删除由此双端队列的头部 |
boolean remove(Object o) | 从此双端队列中删除第一个出现的元素 o |
E removeFirst( ) | 返回并删除此双端队列的第一个元素 |
boolean removeFirstOccurrence(Object o) | 从此双端队列中删除第一个出现的元素 o |
E removeLast( ) | 返回并删除此双端队列的最后一个元素 |
boolean removeLastOccurrence(Object o) | 从此双端队列中删除最后出现的元素 o |
int size( ) | 返回此双端队列中的元素个数 |
因为包含了pop(出栈)、push(入栈)两个方法,所以 Deque不仅可以当成双端队列使用,而且可以被当成栈来使用。
Deque 接口提供了一个典型的实现类:ArrayDeque,它是一个基于数组实现的双端队列,创建 Deque 时同样可指定一个 numElements 参数,该参数用于指定 Object 数组的长度;如果不指定 numElements 参数,Deque 底层数组的默认长度为16。它是线程安全的,不支持多线程的并发访问。 零元素被禁止。当用作堆栈时,此类可能会比 Stack 快,并且当用作队列时速度高于 LinkedList 。
ArrayDeque 作为 “栈”
public class ArrayDequeStack {
public static void main(String[] args)
ArrayDeque stack = new ArrayDeque();
// 依次将三个元素 push 入 "栈"
stack.push("Java SE"):
stack.push("Java EE");
stack.push("Java ME");
// 输出:[Java ME,Java EE,Java SE]
System.out.println(stack);
// 访问第一个元素,但并不将其 pop 出 "栈",输出:Java ME
System.out.println(stack.peek());
// 依然输出:[Java ME,Java EE,Java SE]
System.out.println(stack);
//pop 出第一个元素,输出:Java ME
System.out.println(stack.pop());
//输出:[Java EE,Java SE]
System.out.println(stack);
}
}
ArrayDeque 作为 “队列”
public class ArrayDequeQueue {
public static void main(String[] args) {
ArrayDeque queue = new ArrayDeque();
// 依次将三个元素加入队列
queue.offer("Java SE");
queue.offer("Java EE");
queue.offer("Java ME");
// 输出:[Java SE,Java EE,Java ME]
System.out.println(queue);
// 访问队列头部的元素,但并不将其 poll 出队列,输出:Java SE
System.out.printin(queue.peek());
// 依然输出:[Java SE,Java EE,Java ME]
System.out.println(queue);
// poll 出第一个元素,输出:Java SE
System.out.printin(queue.poll());
// 输出:[Java SE,Java EE,Java ME]
System.out.println(queue);
}
}
LinkedList 集合是 List 接口的实现类,所以它可以被当作 List 集合使用,根据索引来随机访问集合中的元素。除此之外,LinkedList 集合还实现了 Deque 接口,既可以被当成 “栈” 来使用,也可以当成 “队列” 使用。
public class DemoLinkedList {
public static void main(String[] args) {
//创建集合
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
//开头添加数据
list.addFirst("前");
//末尾添加数据
list.addLast("后");
//压栈
list.push("Java");
// 输出:[Java,前,后]
System.out.println(list);
//删除开头数据,输出:Java
System.out.println(list.removeFirst());
//删除末尾数据,输出:后
System.out.println(list.removeLast());
//弹栈,输出:前
System.out.println(list.pop());
// 输出:[]
System.out.println(list);
}
}
LinkedList 与 ArrayList、ArrayDeque 的实现机制完全不同,ArrayList、ArrayDeque 内部以数组的形式来保存集合中的元素,因此随机访问集合元素时有较好的性能;而 LinkedList 内部以链表的形式来保存集合中的元素,因此随机访问集合元素时性能较差,但在插入、删除元素时性能比较出色(只需改变指针所指的地址即可)。需要指出的是,虽然 Vector 也是以数组的形式来存储集合元素的,但因为它实现了线程同步功能(而且实现机制也不好),所以各方面性能都比较差。 如果需要遍历 List 集合元素,对于 ArrayList、Vector 集合,应该使用随机访问方法 get( ) 来遍历集合元素,这样性能更好;对于 LinkedList 集合,则应该采用迭代器(Iterator)来遍历集合元素。 如果需要经常执行插入、删除操作来改变包含大量数据的 List 集合的大小,可考虑使用 LinkedList 集合。使用 ArrayList、Vector 集合可能需要经常重新分配内部数组的大小,效果可能较差。