Java中的Queue與Deque

Queue接口的實現類

Queue接口做爲隊列數據結構，java在實現的時候，直接定義了Deque接口（雙端隊列）來繼承Queue接口，而且只實現Deque接口。這樣java中的雙端隊列就囊括了隊列、雙端隊列、堆棧（Deque接口又定義了Stack的操做方法）這3種角色的功能。

因此咱們在使用的時候直接使用的是Deque接口的實現類，固然Deque接口繼承自Queue接口。

Deque接口的實現類

咱們記住，Deque接口所能表明的數據結構：隊列，雙端隊列，堆棧。

ArrayDeque

1.內部使用transient Object[] elements數組來實現。擁有head/tail這2個頭尾指針。最小初始化容量8。它仍是一個循環隊列。

2.在擴容/初始化的時候，數組的內部大小必定是2個冪次方，也就是說大小隻多是：八、1六、3二、64這樣的倍增。

3.它做爲堆棧、隊列、雙端隊列的操做和LinkedList的操做是一致的，只是內部的實現不一樣。固然，它們也有區別。

ArrayDeque實現了雙端隊列，內部使用循環數組實現，這決定了它有以下特色：

• 在兩端添加、刪除元素的效率很高，動態擴展須要的內存分配以及數組拷貝開銷能夠被平攤，具體來講，添加N個元素的效率爲O(N)。
• 根據元素內容查找和刪除的效率比較低，爲O(N)。
• 與ArrayList和LinkedList不一樣，沒有索引位置的概念，不能根據索引位置進行操做（沒法隨機訪問，這也符合隊列的性質）。

4.操做示例，要記住，Deque具備3種數據結構的特性，不一樣的數據結構應該使用不一樣的語義化方法！

LinkedList

LinkedList中在「List有序集合」這一篇文章中講過了，從隊列和雙端隊列的角度來看，LinkedList和ArrayDeque的方法聲明都是一致的。只不過LinkedList較之於ArrayDeque多實現了List接口，還具備有序集合List的特性。

ArrayDeque和LinkedList的比較

ArrayDeque和LinkedList都實現了Deque接口，應該用哪個呢？若是隻須要Deque接口，從兩端進行操做，通常而言，ArrayDeque效率更高一些，應該被優先使用。不過，若是同時須要根據索引位置進行操做，或者常常須要在中間進行插入和刪除，則應該選LinkedList（注意，這裏使用的是List特性，而不是Deque特性了）。

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PriorityQueue

有一個直接實現了Queue接口的類，可是它並非真正意義上的隊列，而是一個優先隊列！

PriorityQueue保存元素的順序並非按照加入的順序，而是根據元素的大小（實現Comparable接口或提供Comparator類）來決定元素在Queue隊列中的順序。默認狀況若是咱們存入String對象，則是按降序排列。

能夠看到，優先隊列的默認大小爲11，內部使用Object[]數組來實現隊列結構。

對於擴容操做，能夠看到。若是當前容量小於64，則容量增長2；若是當前容量大於等於64，則變爲原來的1.5倍。

講講Queue/Deque對應的併發類

1. PriorityQueue優先隊列沒有對應的併發類。可是Queue接口有對應的併發實現類：java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue類。
2. Deque接口有對應的併發實現類：java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque類。

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Collection集合下的Queue/Deque

從類圖來看，實現了Queue接口的類就是PriorityQueue，但要注意它是優先隊列！實現了Deque接口的類有ArrayDeque和LinkedList，2者的內部實現不一樣，一個是數組，另外一個是鏈表。