Java ArrayDeque和LinkedList在双端队列中的应用

ArrayDeque基于数组实现，性能高、内存紧凑，适合两端操作和栈结构；LinkedList基于链表，支持中间高效插入删除及null值，适用于频繁增删和需List功能的场景。

在Java中，ArrayDeque 和 LinkedList 都实现了 Deque 接口，因此都可以作为双端队列使用。它们都能在队列的头部和尾部高效地进行插入、删除和访问操作。但两者在性能、内存使用和适用场景上有明显差异。

ArrayDeque 的特点与应用

ArrayDeque 是基于可变长度数组实现的双端队列。它在大多数双端队列操作中表现更优。

• 内存连续，缓存友好，访问速度快
• 插入和删除头尾元素的时间复杂度为 O(1)，且常数因子小
• 不支持存储 null 元素，避免了潜在的空值错误
• 作为栈使用时比 Stack 类更高效

• 需要高性能的双端队列操作（如 BFS 中的队列）
• 用作栈结构（推荐替代 Stack 类）
• 元素数量相对稳定或可预估，避免频繁扩容

示例：使用 ArrayDeque 实现滑动窗口最大值的辅助队列

LinkedList 的特点与应用

LinkedList 是基于双向链表实现的，除了实现 Deque 接口外，还实现了 List 接口。

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• 可以在任意位置高效插入和删除（O(1) 给定节点）
• 支持 null 值
• 内存按需分配，不会预先占用大片空间

• 节点分散，缓存局部性差，遍历较慢
• 每个节点额外存储前后指针，内存开销大
• 随机访问慢（O(n)）

• 需要频繁在中间插入/删除元素
• 不确定元素数量，且增长不可预测
• 同时需要 List 和 Deque 功能

性能对比与选择建议

对于纯粹的双端队列操作（只在头尾增删），ArrayDeque 性能优于 LinkedList。JDK 文档也明确推荐使用 ArrayDeque 作为栈或队列的首选实现。

• 如果只在两端操作，优先选 ArrayDeque
• 如果需要 List 功能或在中间频繁修改，考虑 LinkedList
• 注重内存效率和速度时，ArrayDeque 更合适
• 不能接受 null 值时，ArrayDeque 反而更安全

基本上就这些。多数情况下，ArrayDeque 是更优选择，除非你需要链表特有的灵活性。理解两者的底层结构是做出合理选择的关键。

以上就是Java ArrayDeque和LinkedList在双端队列中的应用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！