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在Java里如何使用Stack和Queue接口_Java栈和队列的基本操作说明

P粉602998670

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发布时间:2026-02-05 11:31:25

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来源于php中文网

原创

Java中应避免使用过时的Stack类,改用ArrayDeque或LinkedList实现Deque接口;Queue接口优先选择ArrayDeque,因其性能最优;Deque可同时支持栈和队列操作,但建议语义统一以避免混淆。

在java里如何使用stack和queue接口_java栈和队列的基本操作说明

Java里没有直接的 StackQueue 接口实现类能“开箱即用”——Stack 类已过时,Queue 是接口,必须选具体实现。别用 Stack,改用 Deque;队列优先选 ArrayDequeLinkedList

为什么不该用 java.util.Stack

Stack 继承自 Vector,是线程安全但性能差的遗留类,所有方法都加了 synchronized;它违背了“只应支持 LIFO 操作”的设计原则,还暴露了 Vector 的冗余方法(如 elementAt()removeAllElements())。

替代方案:ArrayDeque(推荐)或 LinkedList,二者都实现了 Deque 接口,提供标准栈操作:

  • push(e) → 入栈(等价于 addFirst(e)
  • pop() → 出栈(等价于 removeFirst()),空时抛 NoSuchElementException
  • peek() → 查看栈顶(等价于 getFirst()),空时也抛异常

示例:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

Deque stack = new ArrayDeque<>();
stack.push(1);
stack.push(2);
System.out.println(stack.pop()); // 输出 2

Queue 接口该用哪个实现类

Queue 是接口,不能 new。常见实现有三个,适用场景不同:

  • ArrayDeque:非线程安全,基于循环数组,入队/出队均摊 O(1),无容量限制,**首选**(除非需要线程安全或延迟队列语义)
  • LinkedList:也实现 Queue,但底层是链表,内存开销略大,性能略逊于 ArrayDeque;仅在需频繁插入/删除中间节点时才考虑
  • PriorityQueue:不是 FIFO,而是按优先级排序;若你想要“最小元素先出”,才用它;否则别选

注意:offer(e)(成功返回 true,失败如满队列返回 false)比 add(e)(失败直接抛 IllegalStateException)更安全;poll()peek() 同理,比 remove()/element() 更健壮。

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Deque 同时当栈和队列用没问题吗

可以,而且正是它的设计本意。Deque(double-ended queue)既支持栈操作(push/pop/peek),也支持队列操作(offer/poll/peek),甚至双向操作(addLast/removeFirst 等)。

但要注意命名歧义:

  • peek() 在栈语境下是看栈顶,在队列语境下是看队首——其实是同一个动作(看头部)
  • poll() 总是从头部移除;若想从尾部出队,得用 pollLast()
  • 混用时容易逻辑混乱,建议一个变量只固定一种语义:要么全当栈(只用 push/pop),要么全当队列(只用 offer/poll

别写这种易错代码:

Deque dq = new ArrayDeque<>();
dq.push("a");     // 当栈用
dq.offer("b");    // 突然当队列用 → "b" 被加到尾部,但你可能以为在栈顶

空集合操作的异常行为必须检查

几乎所有栈/队列操作在空时都有明确异常策略,但不统一:

  • pop()remove()element():空时抛 NoSuchElementException
  • peek()poll():空时返回 null(引用类型)或 0/false(基本类型包装时需拆箱注意 NPE)

所以实际编码中,除非你确定非空,否则优先用 poll() / peek() + null 判断,而不是依赖 try-catch 捕获 NoSuchElementException——后者是异常流,性能差且掩盖逻辑问题。

最容易被忽略的是泛型擦除后对 null 的误判:比如 Dequepoll() 返回 null,但如果你写了 int x = dq.poll();,会触发自动拆箱,空时直接抛 NullPointerException,不是 NoSuchElementException

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