Java面试重点_7. Queue, Deque, 及ArrayDeque 源码分析和对比

文章目录

• 一, Queue
• • 1.1 Queue的主要方法
• 二, 超级实现类AbstractQueue
• 二, Deque
• • • 2.1 双端队列的特有方法
    • 2.2 Dequeue与Queue, Stack的 对应方法
• 三, ArrayDeque
• • • 3.1 构造函数及其重要成员变量
    • 3.2 寻找最近的2次幂
    • 3.3 重要操作方法 (△)
    • • 3.3.1 add() 分析
      • 3.3.2 Occurrence相关
• 四, 总结

一, Queue

0. Queue是一种很常见的数据结构类型，在Java里面Queue是一个接口，它只是定义了一个基本的Queue应该有哪些功能规约。
1. 实际上有多个Queue的实现，有的是采用线性表实现，有的基于链表实现。还有的适用于多线程的环境。
2. java中具有Queue功能的类主要有如下几个：AbstractQueue, ArrayBlockingQueue, ConcurrentLinkedQueue, LinkedBlockingQueue, DelayQueue, LinkedList, PriorityBlockingQueue, PriorityQueue和ArrayDqueue。

1.1 Queue的主要方法

二, 超级实现类AbstractQueue

二, Deque

2.1 双端队列的特有方法

2.2 Dequeue与Queue, Stack的 对应方法

Java中的Deque和Stack的内部原理区别

三, ArrayDeque

faster than Stack when used as a stack, and faster than LinkedList when used as a queue.

3.1 构造函数及其重要成员变量

3.2 寻找最近的2次幂

3.3 重要操作方法 (△)

3.3.1 add() 分析

Deque主要定义了一些关于First和Last的操作，如add、remove、get等。我们看看它是如何实现的吧。

//在队首添加一个元素，非空
public void addFirst(E e) {
    if (e == null)
        throw new NullPointerException();
    elements[head = (head - 1) & (elements.length - 1)] = e;
    if (head == tail)
        doubleCapacity();
}

//在队尾添加一个元素，非空
public void addLast(E e) {
    if (e == null)
        throw new NullPointerException();
    elements[tail] = e;
    if ( (tail = (tail + 1) & (elements.length - 1)) == head)
        doubleCapacity();
}

3.3.2 Occurrence相关

四, 总结

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ArrayDeque 底层基于可动态扩容的循环数组实现，既可以作为队列使用，又可以作为栈来使用。

1. ArrayDeque 作为栈的时候，经常会将它与 Stack 做对比，Stack 也是一个可以作为栈使用的类，但是 Java 已不推荐使用它，如果要使用栈，推荐使用更高效的 ArrayDeque。

1. 作为队列的时候，ArrayDeque 和 LinkedList 都是 Deque 接口的实现类，两者差别在于底层数据结构的不同，LinkedList 底层基于循环链表实现，结点因为存储前后指针域的原因, 内存开销高于 ArrayDeque，在小数据量的时候，两者效率差别不大；在大数据量的时候，ArrayDeque 性能高于 LinkedList，推荐使用 ArrayDeque 类。
   前后指针域的原因, 内存开销高于 ArrayDeque，在小数据量的时候，两者效率差别不大；在大数据量的时候，ArrayDeque 性能高于 LinkedList，推荐使用 ArrayDeque 类。

2. 还有一个不同的地方是，ArrayDeque 不允许插入null，而 LinkedList 允许插入null；同时，两者都是非线程安全的，如果在多线程环境下，建议使用 Java 并发工具包里面的操作类。

• 参考文章:
  • http://www.justdojava.com/2019/11/27/java-collection-12/
  • https://www.jianshu.com/p/1c1c3f24762e