使用Deque

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：

QueueDeque
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。添加元素到对首、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：

  1. public interface Deque<E> extends Queue<E> {
  2.     ...
  3. }

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()：

使用Deque - 图1

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。

  1. // 不推荐的写法:
  2. LinkedList<String> d1 = new LinkedList<>();
  3. d1.offerLast("z");
  4. // 推荐的写法：
  5. Deque<String> d2 = new LinkedList<>();
  6. 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。

练习

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。

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使用Deque - 图2使用Deque - 图3