JDK7中的双端队列Deque实现

JDK7中的双端队列Deque实现

双端队列Deque（全名double-ended queue）是一种数据结构，可在双端队列的两端插入、获取或删除元素。队列和栈可以认为是双端队列的特列。

Deque常用的方法：

	First Element (Head)		Last Element (Tail)
	Throws exception	Special value	Throws exception	Special value
Insert	addFirst(e)	offerFirst(e)	addLast(e)	offerLast(e)
Remove	removeFirst()	pollFirst()	removeLast()	pollLast()
Examine	getFirst()	peekFirst()	getLast()	peekLast()

Deque扩展了Queue接口，当Deque用作FIFO队列时，元素从双端队列队尾加入，从队首移出。从Queue接口继承的方法等同于Deque如下方法：

Queue Method	Equivalent Deque Method
add(e)	addLast(e)
offer(e)	offerLast(e)
remove()	removeFirst()
poll()	pollFirst()
element()	getFirst()
peek()	peekFirst()

Deques也可作为LIFO栈。该接口应该优先于遗留的Stack类使用。当双端队列用作栈时，元素从队首入栈和出栈。Stack方法等同与Deque如下方法：

Stack Method	Equivalent Deque Method
push(e)	addFirst(e)
pop()	removeFirst()
peek()	peekFirst()

Note that the peek method works equally well when a deque is used as a queue or a stack; in either case, elements are drawn from the beginning of the deque.

JDK6加入的Deque实现

LinkedList: 一个基于链接节点实现的无界双端队列。允许null元素。

ArrayDeque: 一个基于可变长度数组实现的无界双端队列。不允许null元素。

就效率而言，ArrayDeque在两端添加或删除元素时比LinkedList更高效。ArrayDeque用作栈时比Stack更快，用作队列时比LinkedList更快。

LinkedList实现比ArrayDeque实现更复杂，耗费更多的内存。当遍历双端列表时删除当前元素，LinkedList比ArrayDeque更高效。

继承BlockingQueue的BlockingDeque接口及其实现LinkedBlockingDeque：一个基于链接节点实现的可选有界双端队列。如果LinkedBlockingDeque在构造时没有设定容量大小，添加元素永远不会有阻塞队列的等待（至少在其中有Integer.MAX_VALUE 元素之前不会）。

LinkedBlockingDeque实现采用一个独占锁，所有对队列的操作都进行了锁保护，因而很好的支持双向阻塞的特性。缺点是由于独占锁，所以不能同时进行两个操作，这样性能上就大打折扣。

LinkedBlockingDeque实现具有显对低的开销及相对低的可扩展性。如果仅需要FIFO队列功能，最好使用LinkedBlockingQueue，LinkedBlockingQueue具有相同的开销但是有更好的 伸缩性(例如很多线程竞争时保持更好的性能)。

http://www.blogjava.net/xylz/archive/2010/08/12/328587.html

http://www.blogjava.net/xylz/archive/2010/08/18/329227.html

JDK7加入的Deque实现

ConcurrentLinkedDeque：一个基于链接节点实现的无界无阻塞双端队列。收集关于队列大小的信息会很慢，需要遍历队列。

ConcurrentLinkedDeque具有跟LinkedBlockingDeque相反的表现：相对高的开销及很好的可伸缩性（使用CAS操作进行非堵塞操作，减少了锁的开销，避免序列化瓶颈）。

http://cs.oswego.edu/pipermail/concurrency-interest/2004-November/001140.html

Deque应用：回文（Palindrome）检查

Deque的应用不是很多，很容易使用双端队列解决的一个有趣问题是经典的回文问题。回文是正着读和倒着读都一样的字符串，例如radar、toot和madam。

回文检查方案是采用Deque存储字符串的字符，将字符串中的字符从左到右插入Deque尾部，则deque头部将持有字符串的首字符，deque尾部将持有字符串的末字符。然后从Deque两端移出字符进行比较，直到Deque内字符数为0或1为止。

public class PalindromeChecker { 

  public static boolean palchecker(String str) { 
    if(str==null || str.isEmpty()) 
      return false; 
     
    ArrayDeque aDeque = new ArrayDeque (str.length());  
     
    for(int i=0;i 
      char ch = str.charAt(i); 
      aDeque.addLast(new Character(ch)); 
    } 
     
    boolean res = true; 
    while (aDeque.size()>1 && res) { 
      Character first = aDeque.removeFirst(); 
          Character last = aDeque.removeLast(); 
          if(!first.equals(last)) 
            res = false; 
    } 
     
    return res; 
  } 
   
  public static void main(String[] args) { 
    System.out.println(palchecker("lsdkjfskf")); 
    System.out.println(palchecker("radar")); 
  } 
}