java如何实现队列 java队列程序代码怎么实现

双端队列可在两端进行插入和删除操作，Java中通过实现Deque接口该结构，常用ArrayDeque（基于队列，访问快）和LinkedList（基于链表，增删快）实现，首先适用于元素数量固定且访问高频的场景，夜间适合高频增删且容量变化较大的场景；二者在性能上的主要差异在于访问速度与内存占用，需要根据具体需求权衡选择；此外，通过带宽复制备份、循环备份或第三方库实现双端队列，而不是特定的性能或功能要求。

双端队列，顾名思义，就是可以在队列的端点进行插入和删除操作的数据结构。Java中java.util.Deque登录后复制接口提供了双端队列的功能。实现双端队列，本质上就是实现这个接口。

解决方案

Java中，可以使用ArrayDeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制或Linked List登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制来实现Deque登录后复制登录后复制接口。ArrayDeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制基于阵列实现，更高效，但容量有限制。LinkedList登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制基于链表实现，结构理论无限制，但效率较低。

使用ArrayDeque实现双端队列：

立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；import java.util.ArrayDeque；import java.util.Deque；public class ArrayDequeExample { public static void main(String[] args) { Dequelt；Stringgt； deque = new ArrayDequelt；gt；()； //添加从队头元素 deque.addFirst(quot；Element 1quot；)； deque.offerFirst(quot；Element 0quot；)； // OfferFirst不会发送异常，如果队列满了会返回false // 从队尾添加元素 deque.addLast(quot；Element 2quot；)； deque.offerLast(quot；Element 3quot；)； System.out.println(quot；Deque： quot； deque)； // 输出： Deque： [Element 0， Element 1， Element 2， Element 3] // 从队头移除元素 String first = deque.removeFirst()； // 如果队列为空，会推送NoSuchElementException String firstOrNull = deque.pollFirst()； // 如果队列为空，返回null // 从队尾移除元素 String last = deque.removeLast()； // 如果队列为空，会推送NoSuchElementException String lastOrNull = deque.pollLast()； // 如果队列为空，返回null System.out.println(quot；移除第一个： quot；first)； // 输出： 移除第一个： Element 0 System.out.println(quot；移除最后一个： quot；last)； // 输出： 移除最后一个： Element 3 System.out.println(quot；移除后的 Deque： quot； deque)； // 输出： 移除后的 Deque： [Element 1， Element 2] // 检查头部队列元素但不移除 String peekFirst = deque.peekFirst()； String getFirst = deque.getFirst()； // 检查队列尾部元素但不删除 String peekLast = deque.peekLast

()； String getLast = deque.getLast()； System.out.println(quot；Peek First： quot； peekFirst)； // 输出： Peek First： Element 1 System.out.println(quot；Peek Last： quot； peekLast)； // 输出： Peek Last： Element 2 }}登录后复制

使用 LinkedList 实现双端队列：import java.util.Deque；import java.util.LinkedList；public class LinkedListDequeExample { public static void main(String[] args) { Dequelt；Stringgt； deque = new LinkedListlt；gt；()； deque.addFirst(quot；Aquot；)； deque.addLast(quot；Bquot；)； deque.push(quot；Cquot；)； // 等价于 addFirst deque.offer(quot；Dquot；)； // 等价于 addFirst addLast System.out.println(quot；双端队列： quot； deque)； // 输出： Deque： [C， A， B， D] System.out.println(quot；移除第一个： quot； deque.removeFirst())； // 输出： 移除第一个： C System.out.println(quot；移除最后一个： quot； deque.removeLast())； // 输出： 移除最后一个： D System.out.println(quot；移除后 Deque： quot； deque)； // 输出： 移除后 Deque： [A， B] System.out.println(quot；查看第一个： quot； deque.peekFirst())； // 输出： 查看第一个： A System.out.println(quot；查看最后一个： quot； deque.peekLast())； // 输出： 查看最后一个： B }}登录后复制双端队列相比普通队列的优势是什么？应用场景有哪些？

双端队列最大的优势具有灵活性。普通队列只能在开头插入，另一端删除，而双端队列都进行插入和删除。这种灵活性使得双端队列可以查看更多场景。

场景应用：回溯算法：在回溯算法中，需要在搜索路径上进行前进和后退的操作，双端队列可以方便地实现这些操作。比如，网页浏览器的前进后退功能就可以用双端队列实现。

任务调度：可以根据任务的优先级，将高优先级的任务插入到队尾，低优先级的任务插入到队尾。数据存储：可以使用双端队列来实现LRU（最近最少使用）缓存。最近使用的数据放在队尾，最近使用的数据放在队尾，当存储满时，从队尾移除数据。解析器：在某些解析器中，需要同时从头和尾处理数据。ArrayDeque 和 LinkedList在实现双端队列时，选择性能上有哪些差异？如何？

ArrayDeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制在实现Deque登录后复制登录后复制登录后复制接口时，底层数据结构不同，导致性能差异。ArrayDeque：基础动态队列实现。优点：访问元素速度快（O(1)），因为内存中的缓存是连续存储的。在已知元素数量的情况下，内存占用修改很少。缺点：插入和删除元素时，可能需要移动其他元素，时间复杂度为O(n)。扩容时需要复制整个仓库，日益增加。LinkedList：基于链表实现。优点：插入和删除元素速度快（O(1)），只需要导出即可。逻辑理论无限制。缺点：访问元素速度慢（O(n)），需要从头或尾部遍历链表。每个元素都需要额外的空间存储指针，内存占用分区。

选择：如果需要分区访问排列中的元素，且对内存占用比较敏感，选择ArrayDeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制。如果需要插入和删除元素，且对内存占用不敏感，选择LinkedList登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制。如果事先知道排列的元素数量，且元素数量变化不大，选择ArrayDeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制。记录后复制登录后复制登录后复制登录后复制。如果排列的元素数量复制变化很大，且无法预知，选择LinkedList登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制。

举个例子，假设你需要实现一个LRU缓存，缓存大小固定，且访问频率，那么arraydeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制可能更适合。如果缓存大小不固定，且插入和删除操作频繁，那么linkedlist登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制可能更适合。除了ArrayDeque 和 LinkedList，还有没有实现双端队列？

理论上，任何可以支持两端插入和删除操作等数据都可以用来实现双端队列结构。副本队列实现：自己实现基于队列的双端队列，通过维护两个指针，分别指向队头和队尾，来实现两端的插入和删除。这种方式可以更灵活地控制利用内存和性能，但需要更多的代码实现。使用循环备份可以更有效地利用空间，避免备份容量带来的开销。通过取一些模侵犯来确定队头和队尾的位置。使用第三方库：第三方库可能提供更高级的双端队列实现，例如并发安全的双端队列。

选择哪种方式取决于具体的应用场景和需求。如果对性能有极限的要求，可能需要自定义实现。

如果只需要简单的双端队列功能，使用ArrayDeque登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制即可。

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