Java中的queue和deque对比详解

队列(queue)简述

队列(queue)是一种经常使用的数据结构，能够将队列看作是一种特殊的线性表，该结构遵循的先进先出原则。Java中，LinkedList实现了Queue接口,由于LinkedList进行插入、删除操做效率较高。

在处理元素前用于保存元素的 collection。除了基本的 Collection 操做外，队列还提供其余的插入、提取和检查操做。每一个方法都存在两种形式：一种抛出异常（操做失败时），另外一种返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操做）。插入操做的后一种形式是用于专门为有容量限制的 Queue 实现设计的；在大多数实现中，插入操做不会失败。

 

	抛出异常	返回特殊值
插入	add(e)	offer(e)
移除	remove()	poll()
检查	element()	peek()

队列一般（但并不是必定）以 FIFO（先进先出）的方式排序各个元素。不过优先级队列和 LIFO 队列（或堆栈）例外，前者根据提供的比较器或元素的天然顺序对元素进行排序，后者按 LIFO（后进先出）的方式对元素进行排序。不管使用哪一种排序方式，队列的头 都是调用 remove() 或 poll() 所移除的元素。在 FIFO 队列中，全部的新元素都插入队列的末尾。其余种类的队列可能使用不一样的元素放置规则。每一个 Queue 实现必须指定其顺序属性。

Queue 接口并未定义阻塞队列的方法，而这在并发编程中是很常见的。BlockingQueue 接口定义了那些等待元素出现或等待队列中有可用空间的方法，这些方法扩展了此接口。

Queue 实现一般不容许插入 null 元素，尽管某些实现（如 LinkedList）并不由止插入 null。即便在容许 null 的实现中，也不该该将 null 插入到 Queue 中，由于 null 也用做 poll 方法的一个特殊返回值，代表队列不包含元素。

Queue 实现一般未定义 equals 和 hashCode 方法的基于元素的版本，而是从 Object 类继承了基于身份的版本，由于对于具备相同元素但有不一样排序属性的队列而言，基于元素的相等性并不是老是定义良好的。

 

Queue经常使用方法：

1. boolean add(E e);将指定的元素插入此队列（若是当即可行且不会违反容量限制），在成功时返回 true，若是当前没有可用的空间，则抛出 IllegalStateException。
2. boolean offer(E e);将指定的元素插入此队列（若是当即可行且不会违反容量限制），当使用有容量限制的队列时，此方法一般要优于 add(E)，后者可能没法插入元素，而只是抛出一个异常。
3. E remove();获取并移除此队列的头。
4. E poll();获取并移除此队列的头，若是此队列为空，则返回 null。
5. E element();获取，可是不移除此队列的头。
6. E peek();获取但不移除此队列的头；若是此队列为空，则返回 null。

双端队列（Deque）简述

双向队列(Deque),是Queue的一个子接口，双向队列是指该队列两端的元素既能入队(offer)也能出队(poll),若是将Deque限制为只能从一端入队和出队，则可实现栈的数据结构。对于栈而言，有入栈(push)和出栈(pop)，遵循先进后出原则。

一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。名称 deque 是“double ended queue（双端队列）”的缩写，一般读为“deck”。大多数 Deque 实现对于它们可以包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

此接口定义在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除和检查元素的方法。每种方法都存在两种形式：一种形式在操做失败时抛出异常，另外一种形式返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操做）。插入操做的后一种形式是专为使用有容量限制的 Deque 实现设计的；在大多数实现中，插入操做不能失败。

下表总结了上述 12 种方法：

 

	第一个元素（头部）		最后一个元素（尾部）
	抛出异常	特殊值	抛出异常	特殊值
插入	addFirst(e)	offerFirst(e)	addLast(e)	offerLast(e)
移除	removeFirst()	pollFirst()	removeLast()	pollLast()
检查	getFirst()	peekFirst()	getLast()	peekLast()

此接口扩展了 Queue 接口。在将双端队列用做队列时，将获得 FIFO（先进先出）行为。将元素添加到双端队列的末尾，从双端队列的开头移除元素。从 Queue 接口继承的方法彻底等效于 Deque 方法，以下表所示：

此接口扩展了 Queue 接口。在将双端队列用做队列时，将获得 FIFO（先进先出）行为。将元素添加到双端队列的末尾，从双端队列的开头移除元素。从 Queue 接口继承的方法彻底等效于 Deque 方法，以下表所示：

 

Queue 方法	等效 Deque 方法
add(e)	addLast(e)
offer(e)	offerLast(e)
remove()	removeFirst()
poll()	pollFirst()
element()	getFirst()
peek()	peekFirst()

双端队列也可用做 LIFO（后进先出）堆栈。应优先使用此接口而不是遗留 Stack 类。在将双端队列用做堆栈时，元素被推入双端队列的开头并从双端队列开头弹出。堆栈方法彻底等效于 Deque 方法，以下表所示：

 

堆栈方法	等效 Deque 方法
push(e)	addFirst(e)
pop()	removeFirst()
peek()	peekFirst()

注意，在将双端队列用做队列或堆栈时，peek 方法一样正常工做；不管哪一种状况下，都从双端队列的开头抽取元素。

此接口提供了两种移除内部元素的方法：removeFirstOccurrence 和 removeLastOccurrence。

与 List 接口不一样，此接口不支持经过索引访问元素。

虽然 Deque 实现没有严格要求禁止插入 null 元素，但建议最好这样作。建议任何事实上容许 null 元素的 Deque 实现用户最好不 要利用插入 null 的功能。这是由于各类方法会将 null 用做特殊的返回值来指示双端队列为空。

Deque 实现一般不定义基于元素的 equals 和 hashCode 方法，而是从 Object 类继承基于身份的 equals 和 hashCode 方法。

从如下版本开始：

1.6

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方法摘要
boolean	add(E e)            将指定元素插入此双端队列所表示的队列（换句话说，此双端队列的尾部），若是能够直接这样作而不违反容量限制的话；若是成功，则返回 true，若是当前没有可用空间，则抛出 IllegalStateException。
void	addFirst(E e)            将指定元素插入此双端队列的开头（若是能够直接这样作而不违反容量限制）。
void	addLast(E e)            将指定元素插入此双端队列的末尾（若是能够直接这样作而不违反容量限制）。
boolean	contains(Object o)            若是此双端队列包含指定元素，则返回 true。
Iterator<E>	descendingIterator()            返回以逆向顺序在此双端队列的元素上进行迭代的迭代器。
E	element()            获取，但不移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）。
E	getFirst()            获取，但不移除此双端队列的第一个元素。
E	getLast()            获取，但不移除此双端队列的最后一个元素。
Iterator<E>	iterator()            返回以恰当顺序在此双端队列的元素上进行迭代的迭代器。
boolean	offer(E e)            将指定元素插入此双端队列所表示的队列（换句话说，此双端队列的尾部），若是能够直接这样作而不违反容量限制的话；若是成功，则返回 true，若是当前没有可用的空间，则返回 false。
boolean	offerFirst(E e)            在不违反容量限制的状况下，将指定的元素插入此双端队列的开头。
boolean	offerLast(E e)            在不违反容量限制的状况下，将指定的元素插入此双端队列的末尾。
E	peek()            获取，但不移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）；若是此双端队列为空，则返回 null。
E	peekFirst()            获取，但不移除此双端队列的第一个元素；若是此双端队列为空，则返回 null。
E	peekLast()            获取，但不移除此双端队列的最后一个元素；若是此双端队列为空，则返回 null。
E	poll()            获取并移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）；若是此双端队列为空，则返回 null。
E	pollFirst()            获取并移除此双端队列的第一个元素；若是此双端队列为空，则返回 null。
E	pollLast()            获取并移除此双端队列的最后一个元素；若是此双端队列为空，则返回 null。
E	pop()            今后双端队列所表示的堆栈中弹出一个元素。
void	push(E e)            将一个元素推入此双端队列所表示的堆栈（换句话说，此双端队列的头部），若是能够直接这样作而不违反容量限制的话；若是成功，则返回 true，若是当前没有可用空间，则抛出 IllegalStateException。
E	remove()            获取并移除此双端队列所表示的队列的头部（换句话说，此双端队列的第一个元素）。
boolean	remove(Object o)            今后双端队列中移除第一次出现的指定元素。
E	removeFirst()            获取并移除此双端队列第一个元素。
boolean	removeFirstOccurrence(Object o)            今后双端队列移除第一次出现的指定元素。
E	removeLast()            获取并移除此双端队列的最后一个元素。
boolean	removeLastOccurrence(Object o)            今后双端队列移除最后一次出现的指定元素。
int	size()           返回此双端队列的元素数。