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Java 中如何使用 ArrayDeque 实现栈与队列

浅明姑娘_8921

浅明姑娘_8921

发布时间:2026-07-02 13:42:37

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来源于php中文网

原创

ArrayDeque是Java中基于循环数组实现的高效、线程不安全双端队列,既可作LIFO栈(用push/pop/peek)又可作FIFO队列(用offer/poll/peek),性能优于Stack和LinkedList,且不支持null元素。

java 中如何使用 arraydeque 实现栈与队列

ArrayDeque 是 Java 中一个高效、线程不安全的双端队列实现,底层基于循环数组。它既能当栈(LIFO)用,也能当队列(FIFO)用,性能优于 Stack 和 LinkedList(尤其在大量操作时)。关键在于选择合适的方法组合。

当作栈使用(LIFO)

用 push()、pop()、peek() 这三个方法,语义清晰,行为与传统栈完全一致——所有操作都在队列**头部**进行。

  • push(e):在队首添加元素(等价于 addFirst(e))
  • pop():移除并返回队首元素;若为空则抛出 NoSuchElementException
  • peek():仅查看队首元素,不移除;为空时返回 null

示例:

ArrayDeque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
stack.push(1); // [1]
stack.push(2); // [2, 1]
stack.push(3); // [3, 2, 1]
System.out.println(stack.pop()); // 输出 3,栈变为 [2, 1]
System.out.println(stack.peek()); // 输出 2,栈仍为 [2, 1]

当作队列使用(FIFO)

用 offer()、poll()、peek() 这组方法,符合队列规范——添加在**尾部**,移除从**头部**。

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  • offer(e):在队尾添加元素(等价于 addLast(e)),成功返回 true
  • poll():移除并返回队首元素;为空时返回 null(比 remove() 更安全)
  • peek():查看队首元素,不移除;为空时返回 null

示例:

ArrayDeque<String> queue = new ArrayDeque<>();
queue.offer("a"); // ["a"]
queue.offer("b"); // ["a", "b"]
queue.offer("c"); // ["a", "b", "c"]
System.out.println(queue.poll()); // 输出 "a",队列变为 ["b", "c"]
System.out.println(queue.peek()); // 输出 "b"

避免混用方法导致逻辑混乱

同一个 ArrayDeque 实例不要交替调用栈和队列方法(比如一边 push() 一边 poll()),否则顺序难以预测。明确用途后统一使用对应方法集。

  • 如果需要栈语义,只用 push/pop/peek
  • 如果需要队列语义,只用 offer/poll/peek
  • 注意:peek() 在两种模式下都指“看头”,但“头”的定义不同:栈的头是插入/弹出端(首),队列的头是出队端(也是首)——实际都是队首,所以行为一致

额外提示:容量与性能

ArrayDeque 没有固定容量限制,扩容时会自动翻倍(最小扩容至 16),因此无需预估大小。相比 LinkedList,它内存局部性更好,缓存命中率高;相比 ArrayList 的手动模拟栈,它支持高效的头插头删。

  • 构造时可传初始容量(如 new ArrayDeque(32)),减少早期扩容开销
  • 不支持 null 元素(所有添加方法遇到 null 都抛 NullPointerException)
  • 不是线程安全的,多线程需外部同步或改用 ConcurrentLinkedDeque

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