Java ArrayDeque

このチュートリアルでは、サンプルを通じてArrayDequeクラスおよびそのメソッドを学びます。また、ArrayDequeを使用してスタックを実現することも学びます。

Javaでは、ArrayDequeクラスを使用してキューおよびデュアルキューデータ構造を実現するために配列を使用できます。

ArrayDequeで実装されたインターフェース

ArrayDequeクラスはこれらのインターフェースを実装しています：

• Java Queueインターフェース

• Java Deque インターフェース

ArrayDequeを作成します

ArrayDequeデュアルキューを作成するために、java.util.ArrayDequeパッケージをインポートする必要があります。

JavaでArrayDequeデュアルキューを作成する方法は以下の通りです：

ArrayDeque<Type> animal = new ArrayDeque<>();

ここでは、TypeはArrayDequeデュアルキューのタイプを表します。例えば、

//文字列型ArrayDequeを作成します
ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
//整数型ArrayDequeを作成します
ArrayDeque<Integer> age = new ArrayDeque<>();

ArrayDequeメソッド

ArrayDequeクラスはQueueおよびDequeインターフェースに存在するすべてのメソッドを提供します

要素を挿入します

1.add()、addFirst()およびaddLast()を使用して要素を追加します

• add() - 指定された要素をArrayDequeダブルエンドキューの末尾に挿入します

• addFirst() -指定された要素をArrayDequeデュアルキューの先頭に挿入します

• addLast() - 指定された内容をArrayDequeデュアルキューの末尾に挿入します（add()に等しい）

注意：ArrayDequeデュアルキューがいっぱいであれば、これらのすべてのメソッドadd()、addFirst()およびaddLast()がIllegalStateExceptionを発生させます。

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　//add()を使用します
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　//addFirst()を使用します
　　　　　　　　addFirst()を使用します
　　　　　　　　//addLast()を使用します
　　　　　　　　animals.addLast("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Cat,　Dog,　Horse]

2.offer()、offerFirst()およびofferLast()を使用して要素を挿入します

• offer() - 指定された要素をArrayDequeダブルエンドキューの末尾に挿入します

• offerFirst() - 指定された要素をArrayDequeダブルエンドキューの先頭に挿入します

• offerLast() - 指定された要素をArrayDequeダブルエンドキューの末尾に挿入します

注意： offer()、offerFirst()およびofferLast()は要素の挿入に成功したかどうかをtrueで返します；それ以外の場合、何も返しません。ArrayDequeダブルエンドキューが満員の場合、これらのメソッドはfalseを返します。

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　//offer()を使用
　　　　　　　　animals.offer("Dog");
　　　　　　　　//offerFirst()を使用
　　　　　　　　animals.offerFirst("Cat");
　　　　　　　　//offerLast()を使用
　　　　　　　　animals.offerLast("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Cat,　Dog,　Horse]

ArrayDeque要素にアクセス

1.getFirst()とgetLast()を使用して要素にアクセスします

• getFirst() - ArrayDequeダブルエンドキューの最初の要素を返します

• getLast() - ArrayDequeダブルエンドキューの最後の要素を返します

注：ArrayDequeダブルエンドキューが空の場合、getFirst()とgetLast()はNoSuchElementExceptionをスローします。

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　animals.add("Cat");
　　　　　　　　animals.add("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//　最初の要素を取得
　　　　　　　　String firstElement = animals.getFirst();
　　　　　　　　最初の要素：　+　firstElement);
　　　　　　　　//最後の要素を取得
　　　　　　　　String lastElement = animals.getLast();
　　　　　　　　最後の要素：　+　lastElement);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Horse]
最初の要素：　Dog
最後の要素：　Horse

2.peek()、peekFirst()、peekLast()メソッドを使用して要素にアクセスします

• peek() - ArrayDequeダブルエンドキューの最初の要素を返します

• peekFirst() - ArrayDequeダブルエンドキューの最初の要素を返します（peek()に等価）

• peekLast() - ArrayDequeダブルエンドキューの最後の要素を返します

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　animals.add("Cat");
　　　　　　　　animals.add("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//peek()を使用
　　　　　　　　String element = animals.peek();
　　　　　　　　ヘッダー要素：　+　element);
　　　　　　　　//peekFirst()を使用()
　　　　　　　　String firstElement = animals.peekFirst();
　　　　　　　　最初の要素：　+　firstElement);
　　　　　　　　//peekLastを使用
　　　　　　　　String lastElement = animals.peekLast();
　　　　　　　　最後の要素：　+　lastElement);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Horse]
Head Element:　Dog
最初の要素：　Dog
最後の要素：　Horse

注意：ArrayDequeのダブルエンドキューが空の場合、peek()、peekFirst()、getLast()はNoSuchElementExceptionをスローします。

ArrayDeque要素を削除します

1.remove()、removeFirst()、removeLast()メソッドを使用して要素を削除します

• remove() - ArrayDequeのダブルエンドキューの最初の要素から1つの要素を削除します

• remove(element) - ArrayDequeのダブルエンドキューの先頭から指定された要素を返し、削除します

• removeFirst() - ArrayDequeのダブルエンドキューの最初の要素を返し、削除します（remove()と同義）

• removeLast() - ArrayDequeのダブルエンドキューの最後の要素を返し、削除します

注意：ダブルエンドキューが空の場合、remove()、removeFirst()、removeLast()メソッドは例外を発生させます。また、要素を見つけられない場合、remove(element)は例外を発生させます。

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　animals.add("Cat");
　　　　　　　　animals.add("Cow");
　　　　　　　　animals.add("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//remove()を使用します
　　　　　　　　String　element　=　animals.remove();
　　　　　　　　System.out.println("削除Element:　"　+　element);
　　　　　　　　System.out.println("新しいArrayDeque：　"　+　animals);
　　　　　　　　//removeFirst()を使用します
　　　　　　　　String　firstElement　=　animals.removeFirst();
　　　　　　　　System.out.println("削除最初の要素：　"　+　firstElement);
　　　　　　　　//removeLast()を使用します
　　　　　　　　String　lastElement　=　animals.removeLast();
　　　　　　　　System.out.println("削除最後の要素：　"　+　lastElement);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Cow,　Horse]
削除Element:　Dog
新しいArrayDeque：　[Cat,　Cow,　Horse]
最初の要素：　Cat
最後の要素：　Horse

2.poll()、pollFirst()、pollLast()メソッドを使用して要素を削除します

• poll() - ArrayDequeのダブルエンドキューの最初の要素を返し、削除します

• pollFirst() - ArrayDequeのダブルエンドキューの最初の要素を返し、削除します（poll()と同義）

• pollLast() - ArrayDequeのダブルエンドキューの最後の要素を返し、削除します

注意：ArrayDequeのダブルエンドキューが空の場合、要素を見つけられない場合、poll()、pollFirst()、pollLast()はnullを返します。

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　animals.add("Cat");
　　　　　　　　animals.add("Cow");
　　　　　　　　animals.add("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//poll()を使用します
　　　　　　　　String　element　=　animals.poll();
　　　　　　　　System.out.println("削除Element:　"　+　element);
　　　　　　　　System.out.println("新しいArrayDeque：　"　+　animals);
　　　　　　　　//pollFirst()を使用します
　　　　　　　　String　firstElement　=　animals.pollFirst();
　　　　　　　　System.out.println("削除最初の要素：　"　+　firstElement);
　　　　　　　　//pollLast()を使用します
　　　　　　　　String　lastElement　=　animals.pollLast();
　　　　　　　　System.out.println("削除最後の要素：　"　+　lastElement);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Cow,　Horse]
削除Element:　Dog
新しいArrayDeque：　[Cat,　Cow,　Horse]
最初の要素：　Cat
最後の要素：　Horse

3.要素の削除：clear()メソッドを使用します

ArrayDequeデュアルエンドキューから全ての要素を削除するには、clear()メソッドを使用します。例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　animals.add("Cat");
　　　　　　　　animals.add("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("ArrayDeque:　"　+　animals);
　　　　　　　　//clear()を使用します
　　　　　　　　animals.clear();
　　　　　　　　System.out.println("新しいArrayDeque：　"　+　animals);
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Horse]
新しいArrayDeque：　[]

ArrayDequeを巡回する

• iterator() - ArrayDequeデュアルエンドキューを巡回するためのイテレータを返却します

• descendingIterator() -返却するイテレータは、ArrayDequeデュアルエンドキューを逆順で巡回するために使用できます

为了使用这些方法，我们必须导入java.util.Iteratorパッケージ。例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
import　java.util.Iterator;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　animals=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　animals.add("Dog");
　　　　　　　　animals.add("Cat");
　　　　　　　　animals.add("Horse");
　　　　　　　　System.out.print("ArrayDeque:　");
　　　　　　　　//使用iterator()
　　　　　　　　Iterator<String>　iterate　=　animals.iterator();
　　　　　　　　while(iterate.hasNext())　{
　　　　　　　　　　　　System.out.print(iterate.next());
　　　　　　　　　　　　System.out.print(",　");
　　　　　　　　}
　　　　　　　　System.out.print("\n反向ArrayDeque:　");
　　　　　　　　//descendingIterator()を使用します
　　　　　　　　Iterator<String>　desIterate　=　animals.descendingIterator();
　　　　　　　　while(desIterate.hasNext())　{
　　　　　　　　　　　　System.out.print(desIterate.next());
　　　　　　　　　　　　System.out.print(",　");
　　　　　　　　}
　　　　}
}

出力結果

ArrayDeque:　[Dog,　Cat,　Horse]
逆順ArrayDeque:　[Horse,　Cat,　Dog]

他のメソッド

ArrayDequeをスタックとして

JavaでLIFO（後入先出）スタックを使用する場合、Stackクラス上でダブルエンドキューを使用します。ArrayDequeはStackクラスよりも速いです。

ArrayDequeは以下のメソッドを提供し、スタックを実現できます。

• push() - スタックのトップに要素を追加します

• peek() - スタックのトップから要素を返します

• pop() - 要素を返し、スタックのトップから削除します

例えば、

import　java.util.ArrayDeque;
class　Main　{
　　　　public　static　void　main(String[]　args)　{
　　　　　　　　ArrayDeque<String>　stack　=　new　ArrayDeque<>();
　　　　　　　　//要素をスタックに追加します
　　　　　　　　stack.push("Dog");
　　　　　　　　stack.push("Cat");
　　　　　　　　stack.push("Horse");
　　　　　　　　System.out.println("スタック：　"　+　stack);
　　　　　　　　//スタックのトップから要素をアクセスします
　　　　　　　　String　element　=　stack.peek();
　　　　　　　　System.out.println("アクセス要素：　"　+　element);
　　　　　　　　//スタックのトップから要素を削除する
　　　　　　　　String remElement = stack.pop();
　　　　　　　　System.out.println("削除element: ",　+　remElement);
　　　　}
}

出力結果

スタック: [Horse, Cat, Dog]
アクセスElement: Horse
削除Element: Horse

ArrayDequeとLinkedListクラス

ArrayDequeとJavaのLinkedListはDequeインターフェースを実装していますが、いくつかの違いがあります。

• LinkedListは空要素をサポートしていますが、ArrayDequeはサポートしていません。

• リンクリストの各ノードは他のノードへのリンクを含んでいます。これがLinkedListがArrayDequeよりも多くのストレージスペースが必要な理由です。

• キューまたはデュプレックスキューデータ構造を実装する場合、ArrayDequeはLinkedListよりも速くなる可能性があります。