Java中队列Queue和Deque的区别与代码实例

一、Queue和Deque

Queue以及Deque都是继承于Collection，Deque是Queue的子接口。

Queue是FIFO的单向队列，Deque是双向队列。

Queue有一个直接子类PriorityQueue，而Deque中直接子类有两个：LinkedList以及ArrayDeque。

PriorityQueue的底层数据结构是数组，而无边界的形容，那么指明了PriorityQueue是自带扩容机制的。

ArrayDeque是无初始容量的双端队列，LinkedList则是双向链表。

PriorityQueue可以作为堆使用，而且可以根据传入的Comparator实现大小的调整，会是一个很好的选择。
ArrayDeque通常作为栈或队列使用，但是栈的效率不如LinkedList高。
LinkedList通常作为栈或队列使用，但是队列的效率不如ArrayQueue高。

二、api对比

备注：

1、add和offer区别

• add() : 添加元素，如果添加成功则返回true，如果队列是满的，则抛出异常
• offer() : 添加元素，如果添加成功则返回true，如果队列是满的，则返回false
  

2、remove和poll

• remove() : 移除队列头的元素并且返回，如果队列为空则抛出异常
• poll() : 移除队列头的元素并且返回，如果队列为空则返回null
• Deque新增了一个pop方法，也是移除队列头的元素并且返回，如果队列为空则抛出异常。

3、element和peek

• element() ：返回队列头元素但不移除，如果队列为空，则抛出异常
• peek() ：返回队列头元素但不移除，如果队列为空，则返回null
• 因此，增加推荐使用add，移除推荐使用poll，获取元素推荐使用peek。

三、代码实例

1、queue

队列(queue)是一种常用的数据结构，可以将队列看做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,因为LinkedList进行插入、删除操作效率较高。

初始化：

Queue <Integer> q = new LinkedList<Integer>();

常用方法：

**add(E e)😗*将指定元素插入此队列尾部，成功返回true。

**offer(E e)😗*将指定元素插入队列尾部，成功返回true。当队列有容量 限制时，此方法由于add，因为后者可能无法插入，而只是抛出IllegalStateException异常。

**remove()😗*获取并移除队列的头部元素，队列为空抛出异常。

**poll()：**获取并移除队列的头部元素，队列为空返回null。

**element()😗*获取但是不移除队列头部元素，队列为空抛出异常。

**peek()😗*获取但是不移除队列头部元素，队列为空返回null。

**isEmpty()😗*判断队列是否为空，为空返回true。

**size()😗*获取队列元素数量.

实例代码：

public static void test01(){
    Queue<String> queue = new LinkedList<>();
    // add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常(不推荐)
    queue.offer("a");
    queue.offer("b");
    queue.offer("c");
    queue.offer("d");
    queue.offer("e");
    queue.add("f");
    //在队列元素为空的情况下，remove() 方法会抛出NoSuchElementException异常，poll() 方法只会返回 null 。
    String first2 = queue.remove();//返回第一个元素，删除
    System.out.println(first2);//a
    String first1 = queue.poll();//返回第一个元素，删除
    System.out.println(first1);//b
    String first = queue.peek();//返回第一个元素，但不删除
    System.out.println(first);//c
    System.out.println(queue);//[c, d, e, f]
    first = queue.element();//返回第一个元素
    System.out.println(first);//c
}

2、deque

双向队列是指该队列两端的元素既能入队(offer)也能出队(poll),如果将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。

初始化：

Deque<Integer> d = new LinkedList<Integer>();

常用方法：

**addLast(E e)😗*在队列尾部插入元素.

**offerLast(E e)😗*在队列尾部插入元素。

**removeFirst()😗*获取头部元素。

**pollFirst()😗*获取头部元素。

**getFirst()😗*获取头部元素。

**peekFirst()😗*获取头部元素。

//上述方法均和queue中方法一一对应。
//且queue中的方法，deque中均可用。

**getLast()😗*获取但不移除队列最后一个元素。

**offerFirst()😗*将指定元素插入队列开头。

**peekLast()😗*获取但不移除双端队列最后一个元素。

**pollLast()😗*获取并移除双端队列最后一个元素。

**pop()😗*从双端队列表示的堆栈 中弹出一个元素。

**push()😗*将一个元素推入双端队列表示的堆栈，即队列的头部。成功返回true，如果没有可用空间，抛出IllegalStateException。

**removeLast()😗*获取并移除移除双端队列最后一个元素。

**size()😗*返回双端队列元素数。

**isEmpty()😗*判断队列是否为空，为空返回true。

**remove(Object o)😗*从双端队列中移除第一次出现的指定元素。

实例代码：

public static void test02(){
    Deque<String> deque = new LinkedList<>();
    deque.offer("a");
    deque.offer("b");
    deque.offerFirst("c");//在队列头部进行插入
    System.out.println(deque);//[c, a, b]
    deque.offerLast("d");
    System.out.println(deque);//[c, a, b, d]
 
    String ret = deque.element();//返回第一个元素
    System.out.println(ret);//c
 
    ret = deque.getFirst();//返回第一个元素
    System.out.println(ret);//c
    ret = deque.getLast();//返回最后一个元素
    System.out.println(ret);//d
 
    ret = deque.peek();//返回第一个元素，但不删除
    System.out.println(ret);//c
 
    ret = deque.peekFirst();//返回第一个元素，但不删除
    System.out.println(ret);//c
    ret = deque.peekLast();//返回最后一个元素，但不删除
    System.out.println(ret);//d
 
    System.out.println(deque);
 
    ret = deque.poll();//返回第一个元素，删除
    System.out.println(ret);//c
    System.out.println(deque);//[a, b, d]
 
    ret = deque.pop();//返回第一个元素，删除
    System.out.println(ret);//a
    System.out.println(deque);//[b, d]
 
    deque.clear();
    ret = deque.pop();//抛异常
    System.out.println("11111");
    ret = deque.poll();//返回null,但不抛异常
    System.out.println("++"+ret);
    System.out.println("22222");
}

总结