ArrayDeque Java

В данном руководстве мы будем изучать класс ArrayDeque и его методы с помощью примеров. Кроме того, мы также изучим, как использовать ArrayDeque для реализации стека.

В Java мы можем использовать класс ArrayDeque для реализации структур данных очереди и двунаправленной очереди с помощью массивов.

Интерфейсы, реализованные ArrayDeque

Реализация этих интерфейсов в классе ArrayDeque:

• Интерфейс Java Queue

• Java интерфейс Deque

Создание ArrayDeque

Для создания ArrayDeque двусторонний список我们必须 импортировать пакет java.util.ArrayDeque.

Вот методы, с помощью которых мы можем создать ArrayDeque двусторонний список на Java:

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

В данном случае Type представляет тип для ArrayDeque двустороннего списка. Например,

// создание ArrayDeque для типа String
ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
// создание ArrayDeque для типа Integer
ArrayDeque<Integer> age = new ArrayDeque<>();

Методы ArrayDeque

Класс ArrayDeque предоставляет все методы, существующие в интерфейсах Queue и Deque.

Вставка элементов в двусторонний список

1. Использование add(), addFirst() и addLast() для добавления элементов

• add() - вставка указанного элемента в конец ArrayDeque двустороннего списка

• addFirst() - вставка указанного элемента в начало ArrayDeque двустороннего списка

• addLast() - вставка указанного содержимого в конец ArrayDeque двустороннего списка (эквивалентно add())

Примечание:Если ArrayDeque двусторонний список заполнен, все эти методы add(), addFirst() и addLast() вызывают IllegalStateException.

Например:

import java.util.ArrayDeque;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　// использовать add　()
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　// использовать addFirst　()
　　　　　　　　animals.addFirst("Cat");
　　　　　　　　// использовать addLast()
　　　　　　　　animals.addLast("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]

2. Использование offer(), offerFirst() и offerLast() для вставки элементов

• offer() - вставка указанного элемента в конец ArrayDeque двустороннего списка

• offerFirst() - вставка указанного элемента в начало ArrayDeque двустороннего списка

• offerLast() - вставка указанного элемента в конец ArrayDeque двустороннего списка

Примечание: offer(), offerFirst() и offerLast() возвращают true, если успешное insertion элемента; в противном случае, возвращается. Если ArrayDeque двусторонний список заполнен, эти методы возвращают false.

Например:

import java.util.ArrayDeque;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　// использовать offer()
　　　　　　　　animals.offer("Dog");
　　　　　　　　// Использование offerFirst()
　　　　　　　　animals.offerFirst("Cat");
　　　　　　　　// Использование offerLast()
　　　　　　　　animals.offerLast("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]

Доступ к элементам ArrayDeque

1. Использование методов getFirst() и getLast() для доступа к элементам

• getFirst() - возвращает первый элемент двунаправленной очереди ArrayDeque

• getLast() - возвращает последний элемент двунаправленной очереди ArrayDeque

Примечание:Если двунаправленная очередь ArrayDeque пуста, методы getFirst() и getLast() выбрасывают NoSuchElementException.

Например:

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);
　　　　　　　　// Получение первого элемента
　　　　　　　　String firstElement = animals.getFirst();
　　　　　　　　System.out.println("Первый элемент: " + firstElement);
　　　　　　　　// Получение последнего элемента
　　　　　　　　String lastElement = animals.getLast();
　　　　　　　　System.out.println("Последний элемент: " + lastElement);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
Первый элемент: Dog
Последний элемент: Horse

2. Использование методов peek(), peekFirst() и peekLast() для доступа к элементам

• peek() - возвращает первый элемент двунаправленной очереди ArrayDeque

• peekFirst() - возвращает первый элемент двунаправленной очереди ArrayDeque (эквивалентно peek())

• peekLast() - возвращает последний элемент двунаправленной очереди ArrayDeque

Например:

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);
　　　　　　　　// Использование peek()
　　　　　　　　String element = animals.peek();
　　　　　　　　System.out.println("Элемент в голове: " + element);
　　　　　　　　// Использование peekFirst()
　　　　　　　　String firstElement = animals.peekFirst();
　　　　　　　　System.out.println("Первый элемент: " + firstElement);
　　　　　　　　// Использование peekLast
　　　　　　　　String lastElement = animals.peekLast();
　　　　　　　　System.out.println("Последний элемент: " + lastElement);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
Head Element: Dog
Первый элемент: Dog
Последний элемент: Horse

Примечание:Если ArrayDeque двунаправленная очередь пуста, методы peek(), peekFirst() и getLast() выбрасывают NoSuchElementException.

Удаление элементов ArrayDeque

1. Использование методов remove(), removeFirst() и removeLast() для удаления элементов

• remove() - возвращает и удаляет один элемент из начала ArrayDeque двусторонней очереди

• remove(element) - возвращает и удаляет указанный элемент из начала ArrayDeque двусторонней очереди

• removeFirst() - возвращает и удаляет первый элемент из ArrayDeque двусторонней очереди (эквивалентно remove())

• removeLast() - возвращает и удаляет последний элемент из ArrayDeque двусторонней очереди

Примечание:Если двусторонняя очередь массива пуста, то методы remove(), removeFirst() и removeLast() вызывают исключение. Кроме того, если элемент не найден, remove(element) вызывает исключение.

Например:

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);
　　　　　　　　//Использование remove()
　　　　　　　　String element = animals.remove();
　　　　　　　　System.out.println("Удаление элемента: " + element);
　　　　　　　　System.out.println("Новый ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//Использование removeFirst()
　　　　　　　　String firstElement = animals.removeFirst();
　　　　　　　　System.out.println("Удаление первого элемента:　"　+　firstElement);
　　　　　　　　//Использование removeLast()
　　　　　　　　String lastElement = animals.removeLast();
　　　　　　　　System.out.println("Удаление последнего элемента:　"　+　lastElement);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Cow,　Horse]
Удаление элемента:　Dog
Новый ArrayDeque:　[Cat,　Cow,　Horse]
Удаление первого элемента:　Cat
Удаление последнего элемента:　Horse

2. Использование методов poll(), pollFirst() и pollLast() для удаления элементов

• poll() - возвращает и удаляет первый элемент ArrayDeque двусторонней очереди

• pollFirst() - возвращает и удаляет первый элемент ArrayDeque двусторонней очереди (эквивалентно poll())

• pollLast() - возвращает и удаляет последний элемент ArrayDeque двусторонней очереди

Примечание:Если ArrayDeque двусторонняя очередь пуста, то если элемент не найден, poll(), pollFirst() и pollLast() возвращают null.

Например:

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);
　　　　　　　　//Использование poll()
　　　　　　　　String element = animals.poll();
　　　　　　　　System.out.println("Удаление элемента: " + element);
　　　　　　　　System.out.println("Новый ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//Использование pollFirst()
　　　　　　　　String firstElement = animals.pollFirst();
　　　　　　　　System.out.println("Удаление первого элемента:　"　+　firstElement);
　　　　　　　　//Использование pollLast()
　　　　　　　　String　lastElement　=　animals.pollLast();
　　　　　　　　System.out.println("Удаление последнего элемента:　"　+　lastElement);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Cow,　Horse]
Удаление элемента:　Dog
Новый ArrayDeque:　[Cat,　Cow,　Horse]
Удаление первого элемента:　Cat
Удаление последнего элемента:　Horse

3. Удаление элементов: использование метода clear()

Чтобы удалить все элементы из ArrayDeque двусторонней очереди, мы используем метод clear(). Например,

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);
　　　　　　　　//Использование clear()
　　　　　　　　animals.clear();
　　　　　　　　System.out.println("Новый ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
Новый ArrayDeque:　[]

Итеративное遍ение ArrayDeque

• iterator() - возвращает迭代атор, который можно использовать для遍ения ArrayDeque двусторонней очереди

• descendingIterator() - возвращает迭代атор, который можно использовать для遍ения ArrayDeque двусторонней очереди в обратном порядке

Чтобы использовать эти методы,我们必须导入java.util.Iterator пакет. Например,

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:　");
　　　　　　　　//Использование iterator()
　　　　　　　　Iterator<String>　iterate　=　animals.iterator();
　　　　　　　　while(iterate.hasNext())　{
　　　　　　　　　　　　System.out.print(iterate.next());
　　　　　　　　　　　　System.out.print(", ");
　　　　　　　　}
　　　　　　　　System.out.print("\nОбратный ArrayDeque:　");
　　　　　　　　//Использование descendingIterator()
　　　　　　　　Iterator<String> desIterate = animals.descendingIterator();
　　　　　　　　while(desIterate.hasNext()) {
　　　　　　　　　　　　System.out.print(desIterate.next());
　　　　　　　　　　　　System.out.print(", ");
　　　　　　　　}
　　　　}
}

Результат вывода

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse]
Обратная ArrayDeque: [Horse, Cat, Dog]

Другие методы

ArrayDeque в качестве стека

Чтобы реализовать в JavaLIFO (последним вошел, первым вышел)Стек, рекомендуется использовать вКласс StackИспользование двойной очереди. Этот ArrayDeque быстрее, чем класс Stack.

ArrayDeque предоставляет следующие методы, которые можно использовать для реализации стека.

• push() - добавляет элемент на вершину стека

• peek() - возвращает элемент с верха стека

• pop() - возвращает и удаляет элемент с верха стека

Например:

import java.util.ArrayDeque;
class Main {
　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque<>();
　　　　　　　　//Добавление элемента в стек
　　　　　　　　stack.push("Dog");
　　　　　　　　stack.push("Cat");
　　　　　　　　stack.push("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("Стек: " + stack);
　　　　　　　　//Доступ к элементу с верха стека
　　　　　　　　String element = stack.peek();
　　　　　　　　System.out.println("Доступный элемент: " + element);
　　　　　　　　//Удалить элемент с вершины стека
　　　　　　　　String remElement = stack.pop();
　　　　　　　　System.out.println("Удалить element: " + remElement);
　　　　}
}

Результат вывода

Стек:　[Horse,　Cat,　Dog]
Доступ к элементу:　Horse
Удалить элемент:　Horse

ArrayDeque и LinkedList классы

ArrayDeque иJava LinkedListРеализует интерфейс Deque. Однако, между ними есть некоторые различия.

• LinkedList поддерживает пустые элементы, в то время как ArrayDeque это не поддерживает.

• Каждый узел списка содержит ссылку на другие узлы. Это причина, по которой LinkedList требует больше места для хранения, чем ArrayDeque.

• Если нужно реализовать структуру данных очередь или двунаправленная очередь, то ArrayDeque может быть быстрее, чем LinkedList.