کالکشن ها در جاوا: معرفی و استفاده از ArrayDeque + مثال

معرفی ArrayDeque

کلاس ArrayDeque یک پیاده سازی رسمی در جاواست، که حذف و اضافه کردن عناصر در هر دو طرف لیست رو امکان پذیر میکنه.

بر خلاف LinkedList که هر عنصر داخل یک گره (Node) ذخیره میشه، در ArrayDeque مانند ArrayList عناصر مستقیم روی حافظه ذخیره میشن؛ بنابراین به لحاظ مصرف حافظه نسبت به LinkedList موثر تر عمل میکنه.

از ArrayDeque میتونیم هم به عنوان پشته (Stack) استفاده کنیم و هم به عنوان صف (Queue)؛ هنگامی که بخوایم از ArrayDeque به عنوان Stack استفاده کنیم از کلاس Stack سریع تره و هنگامی که بخوایم از ArrayDeque به عنوان صف (Queue) استفاده کنیم، از Queue با LinkedList نیز سریع تر خواهد بود.

زمانی که نیاز به دسترسی تصادفی با index یا ListIterator نداشته باشیم، استفاده از ArrayDeque مناسب تر از LinkedList است.

پیچیدگی زمان حذف کردن، اضافه کردن یا صدا زدن عناصر در ArrayDeque در شرایط amortized برابر با O(1) است.

استفاده از ArrayDeque

تمام متد های ArrayDeque در اینترفیس Deque تعریف و در ArrayDeque پیاده‌سازی شدن؛ در واقع کلاس ArrayDeque یک پیاده‌سازی از Deque است.

در نمودار UML زیر سلسله مراتب ارث‌بری کلاس ArrayDeque شرح داده شده است.

اینترفیس List در کلاس ArrayDeque پیاده نشده بنابراین کلاس ArrayDeque فقط از Iterator پشتیبانی می کنه و از ListIterator پشتیبانی نمیکنه.

در نمودار UML زیر کانستراکتور های کلاس ArrayDeque

در مثال زیر میخوایم از متد های گفته شده در Deque استفاده کنیم.

ArrayDeque<String> arrayDeque = new ArrayDeque<>();
arrayDeque.addLast("Blue");
arrayDeque.addLast("Pink");
arrayDeque.addLast("Purple");
arrayDeque.addFirst("Cyan");
arrayDeque.addLast("Red");

System.out.println("Last element is " + deque.peek());

arrayDeque.removeLast();
arrayDeque.addLast("Yellow");

System.out.println("Remove and Display colors backward: ");

while(!arrayDeque.isEmpty()){
  String c = arrayDeque.removeLast();
  System.out.println(c);
  
}
        

Deque<String> stack = new ArrayDeque<>();

stack.push("Tehran");
stack.push("Arak");
stack.push("Isfahan");
stack.push("Tabriz");
stack.push("Mashhad");

System.out.println("Displaying queue: ");

while(!stack.isEmpty())
   System.out.print(queue.pop() + " ");

System.out.println();
          

Queue<String> queue = new ArrayDeque<>();

queue.offer("Tehran");
queue.offer("Arak");
queue.offer("Isfahan");
queue.offer("Tabriz");
queue.offer("Mashhad");

System.out.println("Displaying cities in queue: ");

while(!queue.isEmpty())
   System.out.print(queue.poll() + " ");

System.out.println();         
          

خلاصه

• با استفاده ArrayDeque میتونیم عناصر رو در دو طرف صف حذف یا اضافه کنیم.
• اکثر متد های ArrayDeque در Deque تعریف شدن.
• از ArrayDeque میتونیم به عنوان Queue و Stack استفاده کنیم.
• استفاده از ArrayDeque به عنوان Stack سریع تر از کلاس Stack است.
• استفاده از ArrayDeque به عنوان Queue سریع تر از استفاده از LinkedList به عنوان Queue است.
• عناصر ArrayDeque آرایه‌وار مستقیم روی حافظه ذخیره میشن.