Java基础数据结构——队列和栈

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1. Queue

1.1 Queue 介绍

Queue（队列）是一种FIFO（First In First Out）的有序表，只有两个操作：

• 入队（从队列末尾）
• 出队（从队列头部）

超市收银台就是一个队列（先进先出）

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1.2 Queue 使用

在 Java 中 LinkedList 类实现了 Queue 接口，因此我们可以把 LinkedList 当成 Queue 来用：

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

Queue<String> queue = new LinkedList<String>();

利用以上代码，我们就创建了队列 queue。常用的入队、出队和获取栈顶元素（探顶）有以下两组方法

	throw Exception	返回false或null
入队	add(E e)	boolean offer(E e)
出队	E remove()	E poll()
探顶	E element()	E peek()

• 当往一个有大小限制且已经满了的队列添加元素时，如果用 add() 方法就会抛出 IllegalStateException 异常，而用 offer() 方法只会返回 false；
• 当队列为空时，用 remove() 方法会抛出 NoSuchElementException 异常，而 poll() 方法只是返回 null；
• 当队列为空时，用 element() 方法会抛出 NoSuchElementException 异常，而 peek() 方法只是返回 null；

注意：

• 一般情况下，推荐使用 offer(),poll(), peek()来专门操作队列；
• 不要把 null 添加到队列中， 否则利用 poll() 方法返回 null 时，无法确定是队列中的 null 元素还是队列为空

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2. Deque

2.1 Deque 介绍
首选声明 Deque 不念 ‘DQ’，而是念 ‘Deck’
Deque （Double Ended Queue） 是双端队列，与 Queue 只允许队列尾入队，队列头出队所不同，Deque 允许两头出入。
我们来比较一下 Queue 和 Deque 出队和入队的方法：

	Queue	Deque
入队（尾）	add(E e) / boolean offer(E e)	addLast(E e) / offerLast(E e)
出队（首）	E remove() / E poll()	E removeFirst() / E pollFirst()
探顶	E element() / E peek()	E getFirst() / E peekFirst()
入队（首）	无	addFirst(E e) / offerFirst(E e)
出队（尾）	无	E removeLast() / E pollLast()
嗅尾	无	E getLast() / E peekLast()

注意：

• 跟 Queue 类似，add* remove get* 方法会报Exception，而 offer* poll* peek* 方法返回null
• Queue 提供的add()/offer()方法在 Deque 中也可以使用，但是，使用 Deque，最好不要调用 offer()，而是调用offerLast()
• 使用 Deque，推荐总是明确调用 offerLast()/offerFirst()或者 pollFirst()/pollLast()方法

Deque 是一个接口，它的实现类有 ArrayDeque和 LinkedList Stack，ArrayDeque，LinkedList的区别：

• 不推荐使用Vector以及其子类Stack
• 频繁的插入、删除操作：LinkedList
• 频繁的随机访问操作：ArrayDeque
• 未知的初始数据量：LinkedList

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3. Stack

注意，由于历史原因，我们现在使用的栈不是 java.util 包下的Stack，而是将 Deque 作为栈结构来使用！！！且作为栈使用时，只调用push()/pop()/peek()方法，不要调用addFirst()/removeFirst()/peekFirst()方法，这样代码更加清晰。

Deque<String> stack = new LinkedList();
stack.push("123");
stack.push("456");
String str1 = stack.peek();
String str = stack.pop();