JavaDeque接口实现双端队列操作

本篇文章给大家分享《Java Deque接口解决双端队列问题》，覆盖了文章的常见基础知识，其实一个语言的全部知识点一篇文章是不可能说完的，但希望通过这些问题，让读者对自己的掌握程度有一定的认识(B 数)，从而弥补自己的不足，更好的掌握它。

Deque接口通过支持两端O(1)增删解决Queue单向操作局限；推荐ArrayDeque而非LinkedList，因其循环数组结构更高效；操作应优先选用offer/poll系列以避免异常。

Deque 接口解决了单向队列无法高效两端操作的问题

Java 的 Queue 接口只支持在尾部入队、头部出队（FIFO），一旦需要在头部插入或尾部删除（比如实现栈、滑动窗口、撤销操作），用 LinkedList 做 Queue 就会退化成 O(n) 时间——因为 removeLast() 或 addFirst() 在纯 Queue 语义下不被允许。而 Deque（Double-ended Queue）明确把「两端都可增删」作为核心契约，让这些操作稳定在 O(1)。

add() / offer() / push() 这些方法到底该用哪个

它们都往队首（栈顶）加元素，但行为差异直接影响错误处理逻辑：

• addFirst(e) 和 push(e) 功能等价，但前者是 Deque 接口方法，后者是栈语义别名；失败时都抛 IllegalStateException
• offerFirst(e) 是更安全的选择：容量受限实现（如 ArrayDeque 满了）时返回 false，不抛异常
• 别混用 push() 和 addLast()——语义错位会导致逻辑混乱，比如用 push() 入队、pollLast() 出队，就不是标准栈行为了

ArrayDeque vs LinkedList：选错实现类会让性能掉一截

ArrayDeque 是大多数场景的默认选择，但它不是“数组+双向链表”的混合体，而是循环数组。这意味着：

• 内存局部性好，遍历和随机访问快；LinkedList 每次指针跳转都是缓存不友好操作
• ArrayDeque 不支持 null 元素（调用 add(null) 会抛 NullPointerException），而 LinkedList 可以存 null
• 扩容代价隐含：ArrayDeque 扩容是复制整个数组，但触发频率低；LinkedList 每次新增只分配一个节点，但总内存开销大、GC 压力高

Deque<String> deque = new ArrayDeque<>(); // 推荐
// 不要仅因“它叫 LinkedList”就选它来做双端队列
Deque<String> badChoice = new LinkedList<>();

poll() / remove() / pop() 的异常策略必须看清楚

这三个方法都从队首取并移除元素，但空容器时的行为完全不同：

• pollFirst()：空时返回 null，最安全，适合不确定是否非空的场景
• removeFirst()：空时抛 NoSuchElementException，适合你「确定有值」且想用异常中断流程的情况
• pop()：和 removeFirst() 完全等价，只是栈语义命名，别误以为它更轻量

用错会导致生产环境出现意料外的异常——比如把 removeFirst() 写在循环里，但没校验空状态，一空就崩。

今天带大家了解了的相关知识，希望对你有所帮助；关于文章的技术知识我们会一点点深入介绍，欢迎大家关注golang学习网公众号，一起学习编程~