Java中的Queue（队列）和Duque（栈）-优快云博客

这篇博客探讨了Java中的Queue和Deque数据结构。Queue是遵循先进先出(FIFO)原则的接口，常用方法包括offer、poll和peek。LinkedList实现了Queue接口。Deque是Queue的子接口，适用于栈操作，遵循先进后出(FILO)原则，提供了push、pop和peek方法。ArrayDeque是基于数组的双端队列，可以作为栈和队列使用，但不是线程安全的，性能优于Stack和LinkedList。

Deque接口继承了Queue的接口规范。LinkedList、ArrayDeque都是实现Deque接口。

Queue<-----Duque<-----LinkedList、ArrayDeque

队列（Queue）

是常用的数据结构，可以将队列看成特殊的线性表，队列限制了对线性表的访问方式：只能从线性表的一端添加（offer）元素，从另一端取出（poll）元素。Queue接口：在包 java.util.Queue。
1）队列遵循先进先出原则：FIFO（First Input First Output）队列不支持插队，插队是不道德的。
2）JDK 中提供了 Queue 接口，同时使得 LinkedList 实现了该接口（选择 LinkedList 实现Queue 的原因在于 Queue 经常要进行插入和删除的操作，而 LinkedList 在这方面效率较高）。

常用方法：
①boolean offer(E e)：将一个对象添加至队尾，如果添加成功则返回 true。
②poll()：从队列中取出元素，取得的是最早的 offer 元素，从队列中取出元素后，该元素会从队列中删除。若方法返回 null 说明队列中没有元素了。
③peek()：获取队首的元素（不删除该元素!）

package day0607;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 * @author Limi
 * Queue 队列     先进先出
 */
public class Demo04 {
	public static void main(String[] args) {
		Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
		for(int i=0;i<=10;i++){
			queue.offer(i);
		}
		System.out.println(queue);
		
		/*
		 * peek()：获取队首的元素（不删除该元素!）
		 */
		System.out.println("peek():"+queue.peek());
		
		/*
		 * poll()：从队列中取出元素，取得的是最早的 offer 元素，从队列中取出元素后，
		 * 该元素会从队列中删除。若方法返回 null 说明 队列中没有元素了。
		*/
		Integer integer = null;
		while((integer=queue.poll()) != null){
			System.out.print(integer);
		}
		
		System.out.println("\npeek():"+queue.peek());
	}
}

栈（Deque）

是常用的数据结构，是 Queue 队列的子接口，因此 LinkedList 也实现了 Deque接口。栈将双端队列限制为只能从一端入队和出队，对栈而言即是入栈和出栈。子弹夹就是一种栈结构。在包 java.util.Deque 下。
1）栈遵循先进后出的原则：FILO(First Input Last Output)。
2）常用方法：
①push:压入，向栈中存入数据。
②pop:弹出，从栈中取出数据。
③peek：获取栈顶位置的元素，但不取出。

注意：我们在使用 pop 获取栈顶元素之前，应现使用 peek 方法获取该元素，确定该元素不为 null 的情况下才应该将该元素从栈中弹出”，否则若栈中没有元素后，我们调用 pop 会抛出异常“NoSuchElementException” 。

package day0607;

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

/**
 * @author Limi
 * 栈 （Deque） 双端队列  先进后出
 */
public class Demo05 {

	public static void main(String[] args) {
		Deque<String> deque = new LinkedList<String>();
		for(int i=1;i<6;i++){
			deque.push(i+"");//压入，向栈中存入数据。
		}
		System.out.println(deque);
		/*
		 * peek：获取栈顶位置的元素，但不取出。
		 * 注意事项： 我们在使用 pop 获取栈顶元素之前， 应现使用 peek 方法获取该元素，
		 * 确定该元素不为 null 的情况下才应该将该元素从栈中弹出” ， 否则若栈中没有元
		 * 素后，我们调用 pop 会抛出异常“NoSuchElementException” 。
		 */
		while(deque.peek()!=null){
			//pop:弹出，从栈中取出数据。
			System.out.print(deque.pop());
		}
		System.out.println("\n"+deque);
	}

}

ArrayDeque集合是Deque接口的实现类，它是一个基于数组的双端队列，创建Deque时同样可以指定一个numElements参数，该参数用于指定Object[]数组的长度；如果不指定该参数，Deque底层数组长度为16。 ArrayDeque集合既可当队列使用，也可当栈使用。

1）ArrayDeque有两个类属性，head和tail，两个指针。

2）ArrayDeque通过一个数组作为载体，其中的数组元素在add等方法执行时不移动，发生变化的只是head和tail指针，而且指针是循环变化，数组容量不限制。

3）offer方法和add方法都是通过其中的addLast方法实现，每添加一个元素，就把元素加到数组的尾部，此时，head指针没有变化，而tail指针加一，因为指针是循环加的，所以当tail追上head（(this.tail = this.tail + 1 & this.elements.length - 1) == this.head）时，数组容量翻一倍，继续执行。

4）remove方法和poll方法都是通过其中的pollFirst方法实现，每移除一个元素，该元素所在位置变成null，此时，tail指针没有变化，而head指针加一，当数组中没有数据时，返回null。

5）因为ArrayDeque不是线程安全的，所以，用作堆栈时快于 Stack，在用作队列时快于 LinkedList。

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