Java中实现的栈or队列两种方式对比

Java中实现的栈or队列两种方式对比

​ 我们知道，在Java中，可以直接使用Stack来实现栈，这是一种看到名字就会自动想到栈的类，但是现代Java编程中却不推荐使用Stack来实现栈，这是为什么？首先来看一下Java中的Collection接口继承图：

Stack

1.线程安全，但是带来的开销大，效率低

​ Stack是直接继承自Vector类，对于Vector类，该类是数组的古老实现，它是线程安全的，但是同样的，带来的效率会比较低下，所以在现代Java中不适合被使用。

2.使用数组实现，在频繁增减时效率低，随机查找带来的优势不明显

​ 既然是基于Vector实现，那么Stack的底层数据结构就是数组，对于数组，它具有查找快，删除数据慢的特点。对于栈栈这种只在一端进行数据操作的结构，链表是最适合的。

3.灵活性不好

​ 对于Stack，它只能用来实现栈的功能，而我们对于一些集合、散列表，都会采用面向接口编程（至于为什么普遍采用面向接口编程，这个我会在下面解释），而Stack的实现的接口是List，这就和栈的理念不符合，从接口层面来说，Stack不具备灵活性。

LinkedList

​ LinkedList是基于双向链表实现的，具有效率较快的对一端的元素进行增删的功能，而且它实现的接口也有Queue和Deque，分别代表队列和双端队列，我们可以使用Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();方便的创建一个队列，也可以将Queue改为Deque来实现双端队列。

​ 即灵活性好

​ 因为栈本质上就是在一端进行增删，那么这个需求完全可以由Deque这个双端队列来实现，Deque实现了两端的增、删、查的api(addLast. addFirst. removeLast. removeFirst. peekLast. peekFirst )。

public static void main(String[] args) {
    Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
    stack.addLast(1);
    stack.addLast(2);
    stack.removeLast();
    System.out.println(stack);
}

​ 上面是使用LinkedList构造的一个栈。同样的，可以用这些api来构建队列、双端队列等等。

​ 而且LinkedList本身是线程不安全的，可以省去一些线程同步的开销，当然你也可以把线程同步的这个步骤放在LinkedList之外来做。

为什么建议采用面向接口编程？

​ 上面我说的，为什么大家使用集合类的时候，都喜欢初始化一个接口的引用呢？例如Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); List<Integer> list = new ArrayList<>();

​ 而不是直接使用ArrayList<Integre> list = new ArrayList<>()？

​ 其实对于功能上来说，这两种写法都是可以的，没有任何问题，并且使用ArrayList<Integre> list = new ArrayList<>()来初始化一个list反而可以使用的方法比使用接口来初始化的要多（它可以使用一些ArrayList特有的方法），比如public void trimToSize()，把一个ArrayList的实际大小缩小为它所持有的对象的数量（节省空间）。

​ 那么究竟为什么提倡采用接口命名呢？

​ 我们考虑一个场景，对于一个ArrayList<Integre> list = new ArrayList<>()，list的引用在初始化后，它就只能指向ArrayList及它的子类，假如你想把list指向另一个也可以提供列表功能的类的对象时，这个时候你就会发现，你做不到。

​ 假如我是用接口命名List<Integer> list = new ArrayList<>();，我的list时属于接口的，它可以指向任何实现了这个List接口的类的对象，灵活性大大增加了，并且接口的规范性，可以让我们忽略每个实现类内部的一些细节，当我只关注我想使用的集合的类型时（比如列表、哈希表等），我完全就可以使用接口命名，而这种场景也是我们在编程中遇到最多的，一言以蔽之：接口可以增加引用指向的灵活性，同时可以帮我们屏蔽一些实现类内部的细节，从而让我们更关注的使用集合的功能。

​ 有的朋友就会问了，实现List的类，Java里也就那么几个，而且Vector现在也不用了，那为什么还要用接口呢？那假如我们的项目里用的List接口来实现列表，项目上线并运行了，但是过了一段时间发现这个List无法满足我们的业务需求，这个时候我们就可以使用重写一个实现List接口的类，直接改变引用即可，即我们可能会自己创建一些实现List接口的类，不必局限于Java中的几个实现了List接口的类。