Java中Deque接口及ArrayDeque使用

答案:Deque是Java中支持两端操作的线性集合,ArrayDeque为其高效实现,适用于、队列及双端队列场景。

java中deque接口及arraydeque使用

在Java中,Deque(双端队列)是一种允许从两端插入和删除元素的线性集合。它扩展了Queue接口,提供了更灵活的操作方式,既可以作为队列使用,也可以作为栈来操作。ArrayDeque是Deque接口的一个常用实现类,基于可变长度的数组实现,性能优于大多数队列和栈的实现。

Deque接口的核心方法

Deque支持在队列的两端进行操作,主要方法可以分为以下几类:

在队首操作:

addFirst(e) / offerFirst(e):在队首添加元素 removeFirst() / pollFirst():移除并返回队首元素 getFirst() / peekFirst():获取但不移除队首元素

在队尾操作:

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addLast(e) / offerLast(e):在队尾添加元素(等同于普通队列的入队) removeLast() / pollLast():移除并返回队尾元素 getLast() / peekLast():获取但不移除队尾元素

作为队列使用(FIFO):

add(e) / offer(e):在队尾添加元素 remove() / poll():移除队首元素 element() / peek():查看队首元素

作为栈使用(LIFO):

push(e):将元素压入栈顶(即队首) pop():弹出栈顶元素(即队首)

ArrayDeque的特点与优势

ArrayDeque是Deque接口的一个高效实现,底层使用循环数组结构,具有以下特点:

不是线程安全的,多线程环境下需自行同步 不允许null元素,否则会抛出NullPointerException 扩容机制自动增长,初始容量默认为16,按2倍增长 相比于LinkedList,在大多数场景下有更好的性能,尤其是随机访问和内存占用方面 特别适合用作栈或双端队列,比Stack类更推荐使用

ArrayDeque的使用示例

下面是一些常见的使用方式:

// 创建一个ArrayDequeArrayDeque deque = new ArrayDeque();// 作为双端队列使用deque.offerFirst("A");deque.offerLast("B");deque.offerFirst("C"); // 结果:[C, A, B]System.out.println(deque.pollFirst()); // 输出 CSystem.out.println(deque.pollLast());  // 输出 B// 作为栈使用deque.push("X");deque.push("Y");System.out.println(deque.pop()); // 输出 Y// 作为队列使用deque.offer("M");deque.offer("N");System.out.println(deque.poll()); // 输出 M

ArrayDeque在实际开发中非常实用,比如用于括号匹配、回文判断、滑动窗口最大值等问题的求解。由于其高效的插入和删除性能,也常被用作BFS中的队列替代品。

基本上就这些。掌握Deque接口的方法分类和ArrayDeque的使用场景,能让你在处理需要双向操作的数据结构时更加得心应手。

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