Java ArrayDeque

在Java中，我们可以使用ArrayDeque类来使用数组实现队列和双端队列数据结构。

---

ArrayDeque实现的接口

ArrayDeque类实现了以下两个接口：

• Java Queue Interface
• Java Deque Interface

---

创建ArrayDeque

为了创建一个ArrayDeque，我们必须导入java.util.ArrayDeque包。

以下是如何在Java中创建一个ArrayDeque的示例：

ArrayDeque<Type> animal = new ArrayDeque<>();

这里，Type表示ArrayDeque的类型。例如，

// 创建String类型的ArrayDeque
ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();

// 创建Integer类型的ArrayDeque
ArrayDeque<Integer> age = new ArrayDeque<>();

---

ArrayDeque的方法

ArrayDeque类提供了对Queue和Deque接口中所有方法的实现。

---

向Deque插入元素

1. 使用add()、addFirst()和addLast()添加元素

• add()- 在数组Deque的末尾插入指定的元素
• addFirst()- 在数组Deque的开头插入指定的元素
• addLast()- 在数组Deque的末尾插入指定的元素（等同于add()）

注意： 如果数组Deque已满，所有这些方法add()、addFirst()和addLast()都会抛出IllegalStateException异常。

例如，

import java.util.ArrayDeque;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> animals= new ArrayDeque<>();

        // 使用add()
        animals.add("Dog");

        // 使用addFirst()
        animals.addFirst("Cat");

        // 使用addLast()
        animals.addLast("Horse");
        System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
    }
}

输出

ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]

2. 使用offer()、offerFirst()和offerLast()插入元素

• offer()- 在数组Deque的末尾插入指定的元素
• offerFirst()- 在数组Deque的开头插入指定的元素
• offerLast()- 在数组Deque的末尾插入指定的元素

注意： 如果成功插入了元素，则offer()、offerFirst()和offerLast()返回true；如果数组Deque已满，则这些方法返回false。

例如，

import java.util.ArrayDeque;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> animals= new ArrayDeque<>();
        // 使用offer()
        animals.offer("Dog");

        // 使用offerFirst()
        animals.offerFirst("Cat");

        // 使用offerLast()
        animals.offerLast("Horse");
        System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
    }
}

输出

ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]

注意： 如果数组Deque已满

• add()方法将抛出异常
• offer()方法返回false

---

访问ArrayDeque元素

1. 使用getFirst()和getLast()访问元素

• getFirst()- 返回数组Deque的第一个元素
• getLast()- 返回数组Deque的最后一个元素

注意： 如果数组Deque为空，则getFirst()和getLast()会抛出NoSuchElementException异常。

例如，

import java.util.ArrayDeque;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> animals= new ArrayDeque<>();
        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Horse");
        System.out.println("ArrayDeque: " + animals);

        // 获取第一个元素
        String firstElement = animals.getFirst();
        System.out.println("First Element: " + firstElement);

        // 获取最后一个元素
        String last```

遍历ArrayDeque

• iterator() - 返回一个可用于遍历数组双端队列的迭代器
• descendingIterator() - 返回一个可用于以相反顺序遍历数组双端队列的迭代器

为了使用这些方法，我们必须导入java.util.Iterator包。例如，

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Iterator;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> animals= new ArrayDeque<>();
        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Horse");

        System.out.print("ArrayDeque: ");

        // 使用iterator()
        Iterator<String> iterate = animals.iterator();
        while(iterate.hasNext()) {
            System.out.print(iterate.next());
            System.out.print(", ");
        }

        System.out.print("\nArrayDeque in reverse order: ");
        // 使用descendingIterator()
        Iterator<String> desIterate = animals.descendingIterator();
        while(desIterate.hasNext()) {
            System.out.print(desIterate.next());
            System.out.print(", ");
        }
    }
}

输出

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
ArrayDeque in reverse order: [Horse, Cat, Dog]

其他方法

方法	描述
element()	返回数组双端队列头部的元素。
contains(element)	在数组双端队列中查找指定元素。
如果找到该元素，则返回true，否则返回false。
size()	返回数组双端队列的长度。
toArray()	将数组双端队列转换为数组并返回。
clone()	创建数组双端队列的副本并返回。

ArrayDeque作为堆栈使用

在Java中实现一个**LIFO（后进先出）**堆栈时，推荐使用deque来代替Stack类。ArrayDeque类比Stack类更快。

ArrayDeque提供了以下方法，可用于实现堆栈。

• push() - 将元素添加到堆栈顶部
• peek() - 返回堆栈顶部的元素
• pop() - 返回并删除堆栈顶部的元素

例如，

import java.util.ArrayDeque;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque<>();

        // 添加元素到堆栈
        stack.push("Dog");
        stack.push("Cat");
        stack.push("Horse");
        System.out.println("Stack: " + stack);

        // 访问堆栈顶部的元素
        String element = stack.peek();
        System.out.println("Accessed Element: " + element);

        // 从堆栈顶部删除元素
        String remElement = stack.pop();
        System.out.println("Removed element: " + remElement);
    }
}

输出

Stack: [Horse, Cat, Dog]
Accessed Element: Horse
Removed Element: Horse

ArrayDeque与LinkedList类的区别

ArrayDeque和Java LinkedList都实现了Deque接口。然而，它们之间存在一些差异。

• LinkedList支持null元素，而ArrayDeque不支持。
• 链表中的每个节点都包括指向其他节点的链接。这就是为什么LinkedList需要比ArrayDeque更多的存储空间。
• 如果您正在实现队列或双端队列数据结构，则ArrayDeque比LinkedList更快。