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使用Deque

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我们知道,Queue是队列,只能一头进,另一头出。

如果把条件放松一下,允许两头都进,两头都出,这种队列叫双端队列(Double Ended Queue),学名Deque

Java 集合提供了接口 Deque 来实现一个双端队列,它的功能是:

  • 既可以添加到队尾,也可以添加到队首;
  • 既可以从队首获取,又可以从队尾获取。

我们来比较一下 QueueDeque出队和入队的方法:

Queue Deque
添加元素到队尾 add(E e) / offer(E e) addLast(E e) / offerLast(E e)
取队首元素并删除 E remove() / E poll() E removeFirst() / E pollFirst()
取队首元素但不删除 E element() / E peek() E getFirst() / E peekFirst()
添加元素到队首 addFirst(E e) / offerFirst(E e)
取队尾元素并删除 E removeLast() / E pollLast()
取队尾元素但不删除 E getLast() / E peekLast()

对于添加元素到队尾的操作,Queue提供了 add()/offer() 方法,而 Deque 提供了 addLast()/offerLast() 方法。添加元素到队首、取队尾元素的操作在 Queue 中不存在,在 Deque 中由 addFirst()/removeLast() 等方法提供。

注意到 Deque 接口实际上扩展自Queue

public interface Deque<E> extends Queue<E> {...}

因此,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()

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

public class Main {public static void main(String[] args) {Deque<String> deque = new LinkedList<>();
        deque.offerLast("A"); // A
        deque.offerLast("B"); // A <- B
        deque.offerFirst("C"); // C <- A <- B
        System.out.println(deque.pollFirst()); // C, 剩下 A <- B
        System.out.println(deque.pollLast()); // B, 剩下 A 
        System.out.println(deque.pollFirst()); // A
        System.out.println(deque.pollFirst()); // null
    }
}

如果直接写 deque.offer(),我们就需要思考,offer() 实际上是offerLast(),我们明确地写上offerLast(),不需要思考就能一眼看出这是添加到队尾。

因此,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 ArrayDequeLinkedList

我们发现 LinkedList 真是一个全能选手,它即是List,又是Queue,还是Deque。但是我们在使用的时候,总是用特定的接口来引用它,这是因为持有接口说明代码的抽象层次更高,而且接口本身定义的方法代表了特定的用途。

// 不推荐的写法:
LinkedList<String> d1 = new LinkedList<>();
d1.offerLast("z");
// 推荐的写法:
Deque<String> d2 = new LinkedList<>();
d2.offerLast("z");

可见面向抽象编程的一个原则就是:尽量持有接口,而不是具体的实现类。

小结

Deque实现了一个双端队列(Double Ended Queue),它可以:

  • 将元素添加到队尾或队首:addLast()/offerLast()/addFirst()/offerFirst()
  • 从队首/队尾获取元素并删除:removeFirst()/pollFirst()/removeLast()/pollLast()
  • 从队首/队尾获取元素但不删除:getFirst()/peekFirst()/getLast()/peekLast()
  • 总是调用 xxxFirst()/xxxLast() 以便与 Queue 的方法区分开;
  • 避免把 null 添加到队列。

正文完
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星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2024-08-05发表,共计1857字。
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