细说 Deque 以及用法和注意点

java 文章 2024-03-05 16:10 160 0 全屏看文

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Deque 概述

Deque(双端队列)是 Java 中的一个接口,属于 java.util 包。它继承自 Queue 接口,提供了在双端队列的两端插入和删除元素的能力。这意味着它可以作为栈(后进先出,LIFO)或队列(先进先出,FIFO)使用。

实现

Java 中的 Deque 接口有多种实现,最常见的是 ArrayDeque 和 LinkedList:

  1. ArrayDeque: 使用可调整大小的数组实现的双端队列。它比 LinkedList 更快,用作栈或没有大小限制的队列时更有效。不支持存储 null 元素。

  2. LinkedList: 既是 List 实现又是 Deque 实现。相比于 ArrayDeque,LinkedList 的元素插入和删除操作可能稍慢,但在列表中间插入和删除元素时较快。支持存储 null 元素。

常用方法

  • 添加元素:

    • addFirst(E e): 在双端队列的前端添加一个元素。

    • addLast(E e): 在双端队列的末尾添加一个元素。

    • offerFirst(E e): 在双端队列的前端插入一个元素,返回是否成功。

    • offerLast(E e): 在双端队列的末尾插入一个元素,返回是否成功。

  • 删除元素:

    • removeFirst(): 移除并返回双端队列的第一个元素。

    • removeLast(): 移除并返回双端队列的最后一个元素。

    • pollFirst(): 移除并返回双端队列的第一个元素,如果队列为空则返回 null。

    • pollLast(): 移除并返回双端队列的最后一个元素,如果队列为空则返回 null。

  • 检查元素:

    • getFirst(): 返回双端队列的第一个元素。

    • getLast(): 返回双端队列的最后一个元素。

    • peekFirst(): 返回双端队列的第一个元素,如果队列为空则返回 null。

    • peekLast(): 返回双端队列的最后一个元素,如果队列为空则返回 null。

用法

  • 作为栈使用: 使用 addFirst() 或 push() 添加元素,使用 removeFirst() 或 pop() 删除元素。

  • 作为队列使用: 使用 addLast() 或 offer() 添加元素,使用 removeFirst() 或 poll() 删除元素。

注意点

  1. 容量限制: ArrayDeque 有初始化大小,但可以动态扩展。注意大量元素插入时可能导致内存重新分配。

  2. Null 值: ArrayDeque 不允许插入 null 元素。尝试添加或检查 null 元素会抛出 NullPointerException。

  3. 线程安全: Deque 实现不是线程安全的。如果在多线程环境中使用,需要外部同步或使用 ConcurrentLinkedDeque。

  4. 性能: 使用正确的实现(ArrayDeque vs LinkedList)可以提高性能。一般而言,除非需要列表操作,否则优先考虑 ArrayDeque。

  5. 迭代器: Deque 迭代器通常从双端队列的头部开始遍历到尾部。但也可以使用 descendingIterator() 以相反的顺序遍历。

通过理解和遵循这些基本准则,可以更有效地使用 Java 中的 Deque 接口及其实现。


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