快捷導(dǎo)航

Java?Deque基本概念和使用方法

更新時(shí)間：2025年03月05日 11:49:12 作者：飛滕人生TYF

Deque雙端隊(duì)列是Java?Collections?Framework的一部分,支持在兩端插入和刪除操作,它繼承自Queue接口,可以作為隊(duì)列FIFO或棧LIFO使用,本文介紹java?Deque基本概念和使用方法,感興趣的朋友一起看看吧

Deque 基礎(chǔ)概念

Deque 是 雙端隊(duì)列，支持在隊(duì)列的頭部和尾部添加、刪除、訪問元素。
它繼承自 Queue 接口，是一種更加通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
既可以用作 隊(duì)列（FIFO），也可以用作 棧（LIFO）。

接口定義

Deque 是一個(gè)接口，常用實(shí)現(xiàn)類有：

ArrayDeque：基于動(dòng)態(tài)數(shù)組的雙端隊(duì)列實(shí)現(xiàn)。
LinkedList：基于雙向鏈表的雙端隊(duì)列實(shí)現(xiàn)。

常見操作分類

頭部操作：addFirst、removeFirst、getFirst
尾部操作：addLast、removeLast、getLast
???????通用隊(duì)列操作：offer、poll、peek

Deque 的方法詳解

1. 添加元素

在頭部添加：

void addFirst(E e)：在隊(duì)列頭部插入元素，若隊(duì)列滿則拋出異常。
boolean offerFirst(E e)：在隊(duì)列頭部插入元素，若隊(duì)列滿返回 false。

在尾部添加：

void addLast(E e)：在隊(duì)列尾部插入元素，若隊(duì)列滿則拋出異常。
boolean offerLast(E e)：在隊(duì)列尾部插入元素，若隊(duì)列滿返回 false。

示例：

Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
deque.addFirst(1); // 在頭部添加
deque.addLast(2);  // 在尾部添加
System.out.println(deque); // 輸出：[1, 2]

2. 刪除元素

從頭部刪除：

E removeFirst()：刪除并返回頭部元素，若隊(duì)列為空則拋出異常。
E pollFirst()：刪除并返回頭部元素，若隊(duì)列為空返回 null。

從尾部刪除：

E removeLast()：刪除并返回尾部元素，若隊(duì)列為空則拋出異常。
E pollLast()：刪除并返回尾部元素，若隊(duì)列為空返回 null。

示例：

Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
deque.addFirst(1);
deque.addLast(2);
deque.removeFirst(); // 刪除頭部元素
deque.removeLast();  // 刪除尾部元素
System.out.println(deque); // 輸出：[]

3. 訪問元素

訪問頭部元素：

E getFirst()：獲取但不刪除頭部元素，若隊(duì)列為空則拋出異常。
E peekFirst()：獲取但不刪除頭部元素，若隊(duì)列為空返回 null。

訪問尾部元素：

E getLast()：獲取但不刪除尾部元素，若隊(duì)列為空則拋出異常。
E peekLast()：獲取但不刪除尾部元素，若隊(duì)列為空返回 null。示例：

Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
deque.addFirst(1);
deque.addLast(2);
System.out.println(deque.getFirst()); // 輸出：1
System.out.println(deque.getLast());  // 輸出：2

4. 棧操作（LIFO）

void push(E e)：將元素壓入棧頂（相當(dāng)于 addFirst）。
E pop()：移除并返回棧頂元素（相當(dāng)于 removeFirst）。

示例：

Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
stack.push(1); // 壓入棧頂
stack.push(2);
System.out.println(stack.pop()); // 彈出棧頂元素，輸出：2
System.out.println(stack.pop()); // 輸出：1

5. 隊(duì)列操作（FIFO）

boolean offer(E e)：將元素添加到隊(duì)列尾部（相當(dāng)于 offerLast）。
E poll()：移除并返回隊(duì)列頭部元素（相當(dāng)于 pollFirst）。
E peek()：獲取但不刪除隊(duì)列頭部元素（相當(dāng)于 peekFirst）。

示例：

Deque<Integer> queue = new ArrayDeque<>();
queue.offer(1); // 添加到尾部
queue.offer(2);
System.out.println(queue.poll()); // 移除頭部元素，輸出：1
System.out.println(queue.peek()); // 獲取頭部元素，輸出：2

6. 刪除所有元素

void clear()：清空隊(duì)列。

示例：

Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
deque.add(1);
deque.add(2);
deque.clear(); // 清空隊(duì)列
System.out.println(deque.isEmpty()); // 輸出：true

7. 檢查隊(duì)列狀態(tài)

boolean isEmpty()：檢查隊(duì)列是否為空。
int size()：返回隊(duì)列中元素的數(shù)量。

Deque 的實(shí)現(xiàn)類

1. ArrayDeque

基于動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)。
特點(diǎn)：
- 適合用作棧和隊(duì)列。
- 線程不安全，但效率較高。
- 不允許存儲(chǔ) null 元素。

示例：

Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
deque.addFirst(1);
deque.addLast(2);
System.out.println(deque); // 輸出：[1, 2]

2. LinkedList

基于雙向鏈表實(shí)現(xiàn)。
特點(diǎn)：
- 支持隊(duì)列和棧操作。
- 允許存儲(chǔ) null 元素。
- 適合頻繁插入和刪除操作的場景。

示例：

Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
deque.addFirst(1);
deque.addLast(2);
System.out.println(deque); // 輸出：[1, 2]

常見應(yīng)用場景

1. 棧實(shí)現(xiàn)（LIFO 模式）

Deque 提供了 push 和 pop 方法，可以方便地模擬棧。

示例：

Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
stack.push(1);
stack.push(2);
System.out.println(stack.pop()); // 輸出：2
System.out.println(stack.pop()); // 輸出：1

2. 隊(duì)列實(shí)現(xiàn)（FIFO 模式）

Deque 提供了 offer 和 poll 方法，可以模擬隊(duì)列操作。

示例：

Deque<Integer> queue = new ArrayDeque<>();
queue.offer(1);
queue.offer(2);
System.out.println(queue.poll()); // 輸出：1
System.out.println(queue.poll()); // 輸出：2

3. 滑動(dòng)窗口

Deque 可以用作維護(hù)滑動(dòng)窗口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如最大值或最小值的計(jì)算。

4. 雙端處理

Deque 支持從兩端同時(shí)處理數(shù)據(jù)，例如支持同時(shí)從頭尾訪問元素的算法（如回文檢查）。

總結(jié)

方法分類	常用方法	描述
添加元素	`addFirst`、`addLast`、`offer`	向頭部或尾部添加元素
刪除元素	`removeFirst`、`removeLast`	從頭部或尾部刪除元素
訪問元素	`getFirst`、`getLast`、`peek`	獲取頭部或尾部元素，但不刪除
棧操作	`push`、`pop`	用作棧的 LIFO 操作
隊(duì)列操作	`offer`、`poll`、`peek`	用作隊(duì)列的 FIFO 操作
清空隊(duì)列	`clear`	刪除所有元素