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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 Queue
和Deque
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 | 无 | addFirst(E e) / offerFirst(E e) |
取队尾元素并删除 | 无 | E removeLast() / E pollLast() |
取队尾元素但不删除 | 无 | 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 ArrayDeque
和LinkedList
。
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。