Java ArrayDeque
在本教程中，我们将借助示例来学习ArrayDeque类及其方法。此外，我们还将学习使用ArrayDeque来实现堆栈。
在Java中，我们可以使用ArrayDeque该类使用数组来实现队列和双端队列数据结构。
由ArrayDeque实现的接口
在ArrayDeque类实现这两个接口：
创建ArrayDeque
为了创建ArrayDeque双端队列，我们必须导入java.util.ArrayDeque包。
这是我们可以用Java创建ArrayDeque双端队列的方法：
ArrayDeque<Type> animal = new ArrayDeque<>();
在此，Type表示ArrayDeque双端队列的类型。例如，
//创建字符串类型ArrayDeque
ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
//创建整数类型ArrayDeque
ArrayDeque<Integer> age = new ArrayDeque<>();
ArrayDeque方法
ArrayDeque类提供了所有的存在于方法Queue和Deque接口。
将元素插入双端队列
1.使用add()，addFirst()和addLast()添加元素
-
add() - 将指定的元素插入ArrayDeque双端队列的末尾
-
addFirst() -在ArrayDeque双端队列的开头，插入指定的元素
-
addLast() - 在ArrayDeque双端队列的末尾插入指定的内容（等效于add()）
注意：
如果ArrayDeque双端队列已满，则所有这些方法add()，addFirst()和addLast()都会引发IllegalStateException。
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);
}
输出结果
ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]
2.使用 offer()，offerFirst()和offerLast()插入元素
-
offer() - 将指定的元素插入ArrayDeque双端队列的末尾
-
offerFirst() - 在ArrayDeque双端队列的开始处插入指定的元素
-
offerLast() - 将指定的元素插入ArrayDeque双端队列的末尾
注意：
offer()，offerFirst()并offerLast()返回true是否成功插入元素；否则，返回。如果ArrayDeque双端队列已满，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);
}
输出结果
ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]
访问ArrayDeque元素
1.使用getFirst()和getLast()访问元素
注：
如果ArrayDeque双端队列为空，getFirst()和getLast()抛出NoSuchElementException。
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("第一个元素： " + firstElement);
//获取最后一个元素
String lastElement = animals.getLast();
System.out.println("最后一个元素： " + lastElement);
}
输出结果
ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
第一个元素： Dog
最后一个元素： Horse
2.使用peek()，peekFirst()和peekLast()方法访问元素
-
peek() - 返回ArrayDeque双端队列的第一个元素
-
peekFirst() - 返回ArrayDeque双端队列的第一个元素（等效于peek()）
-
peekLast() - 返回ArrayDeque双端队列的最后一个元素
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);
//使用peek()
String element = animals.peek();
System.out.println("头元素： " + element);
//使用peekFirst()
String firstElement = animals.peekFirst();
System.out.println("第一个元素： " + firstElement);
//使用peekLast
String lastElement = animals.peekLast();
System.out.println("最后一个元素： " + lastElement);
}
输出结果
ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
Head Element: Dog
第一个元素： Dog
最后一个元素： Horse
注意：
如果ArrayDeque双端队列为空，peek()，peekFirst()和getLast()抛出NoSuchElementException。
删除 ArrayDeque 元素
1.使用remove()，removeFirst()，removeLast()方法删除元素
-
remove() - 返回并从ArrayDeque双端队列的第一个元素中删除一个元素
-
remove(element) - 返回并从ArrayDeque双端队列的头部删除指定的元素
-
removeFirst() - 返回并从ArrayDeque双端队列中删除第一个元素（等效于remove()）
-
removeLast() - 返回并从ArrayDeque双端队列中删除最后一个元素
注意：
如果数组双端队列为空，则remove()，removeFirst()和removeLast()方法将引发异常。 另外，如果找不到元素，则remove(element)会引发异常。
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("Cow");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
//使用remove()
String element = animals.remove();
System.out.println("删除Element: " + element);
System.out.println("新的ArrayDeque： " + animals);
//使用removeFirst()
String firstElement = animals.removeFirst();
System.out.println("删除第一个元素： " + firstElement);
//使用removeLast()
String lastElement = animals.removeLast();
System.out.println("删除最后一个元素： " + lastElement);
}
输出结果
ArrayDeque: [Dog, Cat, Cow, Horse]
删除Element: Dog
新的ArrayDeque： [Cat, Cow, Horse]
删除第一个元素： Cat
删除最后一个元素： Horse
2.使用poll()，pollFirst()和pollLast()方法删除元素
-
poll() - 返回并删除ArrayDeque双端队列的第一个元素
-
pollFirst() - 返回并删除ArrayDeque双端队列的第一个元素（等效于poll()）
-
pollLast() - 返回并删除ArrayDeque双端队列的最后一个元素
注意：
如果ArrayDeque双端队列为空，则如果找不到该元素，则poll()，pollFirst()和pollLast()返回null。
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("Cow");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
//使用poll()
String element = animals.poll();
System.out.println("删除Element: " + element);
System.out.println("新的ArrayDeque： " + animals);
//使用pollFirst()
String firstElement = animals.pollFirst();
System.out.println("删除第一个元素： " + firstElement);
//使用pollLast()
String lastElement = animals.pollLast();
System.out.println("删除最后一个元素： " + lastElement);
}
输出结果
ArrayDeque: [Dog, Cat, Cow, Horse]
删除Element: Dog
新的ArrayDeque： [Cat, Cow, Horse]
删除第一个元素： Cat
删除最后一个元素： Horse
3.删除元素：使用clear()方法
要从ArrayDeque双端队列中删除所有元素，我们使用clear()方法。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);
//使用clear()
animals.clear();
System.out.println("新的ArrayDeque： " + animals);
}
输出结果
ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
新的ArrayDeque： []
迭代遍历ArrayDeque
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("\n反向ArrayDeque: ");
//使用descendingIterator()
Iterator<String> desIterate = animals.descendingIterator();
while(desIterate.hasNext()) {
System.out.print(desIterate.next());
System.out.print(", ");
}
输出结果
ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
反向ArrayDeque: [Horse, Cat, Dog]
其他方法
|
方法
|
内容描述
|
|
element()
|
从ArrayDeque双端队列的头部返回一个元素。
|
|
contains(element)
|
在ArrayDeque双端队列中搜索指定的元素。
如果找到该元素，则返回true，否则返回false。
|
|
size()
|
返回ArrayDeque双端队列的长度。
|
|
toArray()
|
将ArrayDeque双端队列转换为数组并返回。
|
|
clone()
|
创建ArrayDeque双端队列的副本并返回它。
|
ArrayDeque作为堆栈
要在Java中实现
LIFO（后进先出）
堆栈，建议在
Stack类
上使用双端队列。该ArrayDeque类比Stack类快。
ArrayDeque 提供了以下可用于实现堆栈的方法。
-
push() - 在堆栈顶部添加一个元素
-
peek() - 从堆栈顶部返回一个元素
-
pop() - 返回并从堆栈顶部删除元素
例如，
import java.util.ArrayDeque;
class Main {
public static void main(String[] args) {
ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque<>();
//将元素添加到stack
stack.push("Dog");
stack.push("Cat");
stack.push("Horse");
System.out.println("Stack: " + stack);
//从堆栈顶部访问元素
String element = stack.peek();
System.out.println("访问元素： " + element);
//从堆栈顶部删除元素
String remElement = stack.pop();
System.out.println("删除element: " + remElement);
}
输出结果
Stack: [Horse, Cat, Dog]
访问元素： Horse
删除Element: Horse
ArrayDeque与 LinkedList类
ArrayDeque和
Java的LinkedList都
实现了Deque接口。但是，它们之间存在一些差异。
-
LinkedList支持空元素，而ArrayDeque不支持。
-
链表中的每个节点都包含到其他节点的链接。这就是LinkedList比ArrayDeque需要更多存储空间的原因。
-
如果要实现队列或双端队列数据结构，则ArrayDeque可能比LinkedList快。
