这几天在知乎上看到一堆代码:

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下面有人问到:

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为什么用Stack 不用Deque?

确实如果没有对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:

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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:

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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:

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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,而随机访问则比ArrayList逊色些。

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。


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