双端列表 —— Deque 接口概述,使用ArrayDeque实现队列和双端队列数据结构

Deque接口简介

Deque译为双端队列,在双向都能作为队列来使用,同时可用作栈。Deque接口的方法是对称成比例的。
Deque接口继承Queue接口,因此具有Queue,Collection,Iterable的方法属性。

双端队列的工作原理

在常规队列中,元素是从后面添加的,而从前面删除的。但是,在双端队列中,我们可以从前后插入和删除元素

双端队列数据结构的工作

实现Deque的类

为了使用Deque接口的功能,我们需要使用实现接口的类:

  • ArrayDeque

  • LinkedList

ArrayDeque和Linkedlist实现Deque

如何使用Deque?

在Java中,我们必须导入要使用Deque的包 java.util.Deque 。

Deque<String> animal1 = new ArrayDeque<>();Deque<String> animal2 = new LinkedList<>();

在这里,我们分别创建了类ArrayDeque和LinkedList的对象animal1和animal2。 这些对象可以使用Deque接口的功能。

Deque的方法

Deque接口定义了以下方法:

方法描述
void addFirst(E e)将元素插入此deque的开头
void addLast(E e)将元素插入此deque的末尾
boolean offerFirst(E e)在此deque的开头插入指定元素。
boolean offerLast(E e)在此deque的末尾插入指定元素。
E removeFirst()检索并删除此deque的第一个元素
E removeLast()检索并删除此deque的最后一个元素
E pollFirst()检索并删除此deque的第一个元素;如果deque为空,则返回null
E pollLast()检索并删除此deque的最后一个元素;如果deque为空,则返回null
E getFirst()检索但不删除此deque的第一个元素。
E getLast()检索但不删除此deque的最后一个元素。
E peekFirst()检索但不删除此deque的第一个元素;如果deque为空,则返回null
E peekLast()检索但不删除此deque的最后一个元素;如果deque为空,则返回null
boolean removeFirstOccurrence(Object o)从deque中删除第一次出现的指定元素(从头部到尾部遍历deque时)。
boolean removeLastOccurrence(Object o)从deque中删除最后一次出现的指定元素(从头部到尾部遍历deque时)。
boolean add(E e)将指定元素添加到此deque的末尾。
boolean offer(E e)将指定元素添加到此deque的末尾。
E remove()检索并删除此deque的头部。
E poll()检索并删除此deque的头部;如果deque为空,则返回null。
E element()检索但不删除此deque的头部。
E peek()检索但不删除此deque的头部;如果deque为空,则返回null。
void push(E e)将元素推入此deque的堆栈层次结构中,也就是在deque的头部插入一个元素。
E pop()从此deque表示的堆栈处弹出一个元素,也就是把deque的头部元素移除掉。
boolean contains(Object o)如果此deque包含指定元素,则返回true。
int size()返回deque中的元素数。
Iterator<E> iterator()返回一个按元素插入顺序遍历此deque中元素的迭代器。
Iterator<E> descendingIterator()返回一个按元素逆序遍历此deque中元素的迭代器。

双端队列作为堆栈数据结构

Java Collections框架的Stack类提供了堆栈的实现。

但是,建议Deque用作堆栈而不是Stack类。这是因为Stack的方法是同步的。

以下是Deque接口提供的用于实现堆栈的方法:

  • push() - 在双端队列的开头添加元素

  • pop() - 从双端队列的开头删除元素

  • peek() - 从双端队列的开头返回一个元素

Deque是可以用作栈或队列的,具体是哪个取决于使用哪些方法。下面是一些示例代码,演示了如何使用Deque接口。

1. 使用Deque作为队列

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;public class Deque{public static void main(String[] args) {Deque<String> queue = new LinkedList<>();// 添加元素到队列queue.add("Java");queue.add("C++");queue.add("Python");// 获取队列的第一个元素,不删除System.out.println("First element of queue: " + queue.peek());// 获取并删除队首元素String firstElement = queue.poll();System.out.println("Removed first element of queue: " + firstElement);// 队列中添加一个新元素queue.offer("JavaScript");// 遍历队列中的元素System.out.println("All elements of queue:");for (String element : queue) {System.out.println(element);}}
}

此代码将Deque用作队列,使用add方法添加元素,并使用peek获取第一个元素。然后,使用poll方法删除并获取队列中的第一个元素,并使用offer方法将新元素添加到队列末尾。最后,使用for-each循环遍历队列中的所有元素。

2. 使用Deque作为栈

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;public class Deque{public static void main(String[] args) {Deque<String> stack = new LinkedList<>();// 将元素推入栈中stack.push("Java");stack.push("C++");stack.push("Python");// 获取栈顶元素,不删除System.out.println("Top element of stack: " + stack.peek());// 获取并删除栈顶元素String topElement = stack.pop();System.out.println("Removed top element of stack: " + topElement);// 将新元素推入栈中stack.push("JavaScript");// 遍历栈中的所有元素System.out.println("All elements of stack:");for (String element : stack) {System.out.println(element);}}
}

此代码演示了如何将Deque用作栈。它使用push方法将元素推入栈中,并使用peek获取栈顶元素。然后,使用pop方法获取并删除栈顶元素,并使用push方法将新元素推入栈顶。最后,使用for-each循环遍历栈中的所有元素。

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

  • getFirst() - 返回ArrayDeque双端队列的第一个元素

  • getLast() - 返回ArrayDeque双端队列的最后一个元素

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peekLastString 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

  • iterator() - 返回可用于遍历ArrayDeque双端队列的迭代器

  • descendingIterator() -返回一个迭代器,该迭代器可用于以相反顺序遍历ArrayDeque双端队列

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stackstack.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。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/35741.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

前端架构师的能力要求:打造可靠、灵活和可扩展的Web应用

随着互联网技术迅猛发展&#xff0c;现代Web应用程序变得越来越复杂且功能强大。作为一名前端架构师&#xff0c;在这个快节奏且竞争激烈的环境中&#xff0c;你需要具备广泛而深入地技术知识&#xff0c;并且有能力设计、开发和维护高度可靠、灵活和可扩展性强的Web应用。 深入…

jvm里的内存溢出

目录 堆溢出 虚拟机栈和本地方法栈溢出&#xff08;栈溢出很少出现&#xff09; 方法区和运行时常量池溢出 本机内存直接溢出&#xff08;实际中很少出现、了解即可&#xff09; 堆溢出 堆溢出&#xff1a;最常见的是大list&#xff0c;list里面有很多元素 堆溢出该怎么解决…

ArcGIS入门操作手册

一.ArcGIS安装过程 参考本人博客&#xff1a;保姆级Arcgis安装图文安装教程_追忆苔上雪的博客-CSDN博客 二.ArcGIS植被指数计算 (1)使用工具&#xff1a;栅格计算器 打开软件&#xff0c;右侧搜索栅格计算器打开&#xff0c;要是搜索栏不小心叉掉找不到了&#xff0c;可以通…

定义行业新标准?谷歌:折叠屏手机可承受20万次折叠

根据Patreon账户上的消息&#xff0c;Android专家Mishaal Rahman透露&#xff0c;谷歌计划推出新的硬件质量标准&#xff0c;以满足可折叠手机市场的需求。Android原始设备制造商&#xff08;OEM&#xff09;将需要完成谷歌提供的问卷调查&#xff0c;并提交样品设备进行严格审…

基于 JMeter API 开发性能测试平台

目录 背景&#xff1a; 常用的 JMeter 类和功能的解释&#xff1a; JMeter 编写性能测试脚本的大致流程示意图&#xff1a; 源码实现方式&#xff1a; (1) 环境初始化 (2) 环境初始化 (3) 创建测试计划 (4) 创建 ThreadGroup (5) 创建循环控制器 (6) 创建 Sampler (…

【编码魔法师系列_六大原则5】迪米特原则(Law of Demeter Principle)

学会设计模式&#xff0c;你就可以像拥有魔法一样&#xff0c;在开发过程中解决一些复杂的问题。设计模式是由经验丰富的开发者们&#xff08;GoF&#xff09;凝聚出来的最佳实践&#xff0c;可以提高代码的可读性、可维护性和可重用性&#xff0c;从而让我们的开发效率更高。通…

每日一题——旋转数组的最小数字(II)

旋转数组的最小数字——II 题目链接 注&#xff1a;此题是昨天旋转数组的最小数字——I的拓展延伸&#xff0c;昨天题目数组的条件是不会存在重复元素&#xff0c;而本题数组的元素可以重复&#xff0c;因此建议先做前面一题&#xff0c;进行思考&#xff0c;这样求解这一题的…

【单片机毕业设计3-基于stm32c8t6的智能家居系统】

【单片机毕业设计3-基于stm32c8t6的智能家居系统】 前言一、功能介绍二、硬件部分三、软件部分总结 前言 &#x1f525;这里是小殷学长&#xff0c;单片机毕业设计篇3 基于stm32的智能家居控制系统 &#x1f9ff;创作不易&#xff0c;拒绝白嫖&#xff08;有需可点击最后链接&a…

Python自动化测试框架:Pytest和Unittest的区别

pytest和unittest是Python中常用的两种测试框架&#xff0c;它们都可以用来编写和执行测试用例&#xff0c;但两者在很多方面都有所不同。本文将从不同的角度来论述这些区别&#xff0c;以帮助大家更好地理解pytest和unittest。 1. 原理 pytest是基于Python的assert语句和Pytho…

consul安装启动流程

普通软件包安装 首先cd /opt &#xff0c;将安装包放到该目录下 下载consul安装包 进入consul官网找到自己开发平台对应的安装包下载 https://www.consul.io/downloads.html 或使用命令 wget https://releases.hashicorp.com/consul/1.6.2/consul_1.6.2_linux_amd64.zip (如果…

vue3 table动态合并,自定义参数合并单元格

<template><div><el-table :data"tableData" :span-method"objectSpanMethod" border:header-cell-style"{ textAlign: center}"><el-table-column prop"area" label"区域" align"center"&g…

HW样本《关于“XXXX”微信视频号发布短视频的信息说明.exe》的逆向分析

一、概述 样本运行后会释放《关于“XXXX”微信视频号发布短视频的信息说明.doc》并打开&#xff1b;同时释放ncloud.exe恶意文件并启动&#xff1b;调用cmd命令删除样本母体&#xff1b;其中ncloud.exe会从互联网下载类似字母表的数据解密出CS木马&#xff0c;在内存加载并运行…

真就逮住23届了使劲薅呗,24届笑了

作者&#xff1a;阿秀 InterviewGuide大厂面试真题网站&#xff1a;https://top.interviewguide.cn 小伙伴们大家好&#xff0c;我是阿秀。 最近在朋友圈看到不少动态说"24届明显好转"的消息&#xff0c;也收到不少私信问是不是24届的相比于23届好多了&#xff0c;更…

深度学习阶段性回顾

本文针对过去两周的深度学习理论做阶段性回顾&#xff0c;学习资料来自吴恩达老师的2021版deeplearning.ai课程&#xff0c;内容涵盖深度神经网络改善一直到ML策略的章节。视频链接如下&#xff1a;吴恩达深度学习视频链接 &#xff08;注&#xff1a;本文出自深度学习初学者&a…

Vue中如何更好地封装组件?

子组件接受父组件传递的事件 1.子组件使用事件名"$emit(父组件中传递的事件名,想给父组件传递的参数(可选))" click"$emit(click)" 2.子组件使用 v-on"$listeners" 父组件&#xff1a; <template><div id"app"><myCo…

MyBatis的XML映射文件

Mybatis的开发有两种方式&#xff1a; 注解 XML配置文件 通过XML配置文件的形式来配置SQL语句&#xff0c;这份儿XML配置文件在MyBatis当中也称为XML映射文件。 导学&#xff1a;在MyBatis当中如何来定义一份儿XML映射文件&#xff1f; 在MyBatis当中&#xff0c;定义XML…

使用 HTML、CSS 和 JavaScript 创建多步骤表单

使用 HTML、CSS 和 JavaScript 创建多步骤表单 为了处理又长又复杂的表单&#xff0c;我们需要将它们分成多个步骤。通过一次只在屏幕上显示一些输入&#xff0c;表单会感觉更容易理解&#xff0c;并防止用户感到被大量的表单字段淹没。 在本文中&#xff0c;我将逐步指导如何…

基础堆排序(Java 实例代码)

目录 基础堆排序 一、概念及其介绍 二、适用说明 三、过程图示 四、Java 实例代码 src/runoob/heap/Heapify.java 文件代码&#xff1a; 基础堆排序 一、概念及其介绍 堆排序&#xff08;Heapsort&#xff09;是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。 堆是一个近…

Linux_5_Shell脚本编程

目录 1 基础1.1 程序组成1.2 程序编程风格1.3 编程语言1.4 编程逻辑处理方式 2 shell 脚本语言的基本结构2.1 shell脚本的用途2.2 shell脚本基本结构2.3 创建shell脚本过程2.4 脚本注释规范2.5 第一个脚本2.6 脚本调试2.7 变量2.7.1 变量2.7.2 变量类型2.7.3 编程语言分类2.7.4…

【MAC】 M2 brew安装 docker 运行失败 解决

MAC 安装 brew install --cask docker 之后一直显示docker: Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?. 网上看了一些文章 发现 这个不适用于M2 所以要从官网上下载 docker 安装成功