Java集合—Deque Stack

原文作者：惊帆的BLOG

原文地址：Java中的Deque和Stack的内部原理区别

关于Deque 和 Stack，如果没有对API有很仔细的研究，单纯从使用上来说，很难仔细发现他们中间的区别，虽然他们有很大不同。而实际在Java Doc里是建议用Deque替代Stack接口完成栈的功能，我们仔细看下Java Doc里对Stack是这样描述的：

A more complete and consistent set of LIFO stack operations is provided by the Deque interface and its implementations, which should be used in preference to this class. For example:Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<Integer>();

而对Deque是这样描述的：

Deques can also be used as LIFO (Last-In-First-Out) stacks. This interface should be used in preference to the legacy Stack class. When a deque is used as a stack, elements are pushed and popped from the beginning of the deque.

也就是让我们不要再使用Stack接口去完成栈的功能，而是使用Deque，并且提供了相关例子。那么为什么会这样建议呢？首先，我们可以发现Deque是继承自Queue，而Stack是继承自Vector，这就比较奇怪了。Vector是由数组实现的集合类，他包含了大量集合处理的方法。而Stack之所以继承Vector，是为了复用Vector中的方法，来实现进栈（push）、出栈(pop)等操作。这里就是Stack设计不好的地方，既然只是为了实现栈，不用链表来单独实现，而是为了复用简单的方法而迫使它继承Vector，Stack和Vector本来是毫无关系的。这使得Stack在基于数组实现上效率受影响，另外因为继承Vector类，Stack可以复用Vector大量方法，这使得Stack在设计上不严谨，例如Vector中的：

public void add(int index, E element) {insertElementAt(element, index);
}

可以在指定位置添加元素，这与Stack 的设计理念相冲突（栈只能在栈顶添加或删除元素）。所以Java后来修正了这个不良好的设计，提出了用Deque代替Stack的建议。

Deuqe

Java中的Deuqe，即“double ended queue”的缩写，是Java中的双端队列集合类型，它集成自Deque，完全具备普通队列FIFO的功能，同时它也具备了Stack的LIFO功能，并且保留了push和pop函数，所以使用起来应该是一点障碍都没有。Deque可以由ArrayDeuqe或者LinkedList实现，它们两者使用的区别以及优劣也就是数组和链表的区别。

ArrayDeque

ArrayDeque是Deque接口的一种具体实现，是依赖于可变数组来实现的。ArrayDeque 没有容量限制，可根据需求自动进行扩容。ArrayDeque可以作为栈来使用，效率要高于 Stack。ArrayDeque也可以作为队列来使用，效率相较于基于双向链表的LinkedList也要更好一些。注意：ArrayDeque不支持为null的元素。

LinkedList

LinkedList与ArrayList一样实现List接口，只是ArrayList是List接口的大小可变数组的实现，LinkedList是List 接口链表的实现。基于链表实现的方式使得 LinkedList 在插入和删除时更优于ArrayList。LinkedList实现所有可选的列表操作，并允许所有的元素包括null。除了实现List接口外，LinkedList类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。此类实现 Deque 接口，为 add、poll 提供先进先出队列操作，以及其他堆栈和双端队列操作。所有操作都是按照双重链接列表的需要执行的。在列表中编索引的操作将从开头或结尾遍历列表（从靠近指定索引的一端）。同时，与 ArrayList 一样此实现不是同步的。因此Java里面是建议使用Deque替换Stack的。