자바 데크 인터페이스

Java Deque는 일반적인 Queue와 Stack을 결합한 데이터 구조입니다. Deque의 헤드와 테일 모두에 요소를 추가하고 제거할 수 있습니다. "전통적인" 대기열에서는 줄의 꼬리(마지막 요소 뒤)에 요소를 추가하고 대기열의 머리 부분에서 요소를 제거합니다. 이 원칙을 FIFO(First In First Out)라고 하며 실생활에서 일반적인 고객 라인처럼 작동합니다. Java에서 Queue는 컬렉션 프레임워크의 일부인 인터페이스입니다. 스택이라는 중요한 데이터 구조도 있습니다. 이 목록은 후입선출(LIFO)이라는 완전히 반대되는 원리로 요소와 함께 작동합니다. 그것은 접시 더미와 유사하며 추가 또는 제거는 상단에서만 가능합니다.

큐 대 데크

Deque는 이상한 유형의 Queue입니다. 줄의 꼬리와 머리 부분에 새 요소를 추가할 수 있습니다. 제거와 같은 이야기: 이 구조에서 마지막 또는 첫 번째 요소를 제거할 수 있습니다. 따라서 Stack과 Queue가 혼합된 것으로 보입니다. "Deque"라는 이름은 "Double Ended Queue"를 의미합니다. "Deque"는 카드의 "데크"처럼 발음되며, 그거 아세요? 실제 카드 덱과 다소 유사합니다. 이러한 덱의 맨 아래 또는 맨 위에서 카드를 가져올 수 있습니다. 일부 선형 구조의 양쪽에서 요소를 추가하거나 제거하고 싶습니까? 데크를 사용하십시오. Java 8 또는 거의 모든 다른 버전에서 지원합니다. 전형적인 레고 벽돌과 벽돌로 만들어진 1열 "타워"를 상상해 보십시오. 타워 상단이나 하단에 새 브릭을 추가할 수 있습니다. 양쪽에서 벽돌을 제거할 수도 있습니다. 여기에 예가 있습니다. 모든 노란색 벽돌을 상단에 추가하고 모든 빨간색 벽돌을 하단에 추가합니다. 곧 Java 코드로 이 예제를 시연할 것입니다. 따라서 Java Deque의 양쪽 끝에서 큐에 추가하고 큐에서 제거할 수 있습니다. 즉, Deque를 큐와 스택 모두로 사용할 수 있습니다. Stack in Java에 대해 읽어보기: Java Stack 101: 스택 클래스 탐구 Java에서 Queue에 대해 읽어 보기: Java Queue Interface 및 해당 구현

데크의 특징

• Java의 Deque는 구현이 크기 조정 가능한 배열의 지원을 제공하는 인터페이스입니다. 따라서 제한이 없는 다양한 용량을 보유하고 필요에 따라 새로운 요소를 추가할 수 있습니다.
• 여러 스레드에 의한 동시 액세스는 Deque에서 지원되지 않습니다.
• Deque는 외부 동기화가 없는 경우 스레드로부터 안전하지 않습니다.
• 배열 deque에는 Null 요소가 허용되지 않습니다.

Deque 자바 인터페이스 선언

public interface Deque<E> extends Queue<E>

자바 데크 메서드

java.util.Deque 는 Java Queue Interface를 확장한 인터페이스로 양방향 큐를 나타냅니다. 따라서 Deque로 작업하는 동안 모든 Java Queue 메서드를 사용할 수 있습니다. Deque가 Stack 인터페이스를 확장하지는 않지만 Deque 인터페이스는 push , peek 및 pop 과 같은 일반적인 스택 작업을 수행할 수 있는 메서드를 정의합니다 .

• boolean add(element)는 Deque의 꼬리에 요소를 추가합니다. 성공하면 true를 반환하고 현재 사용 가능한 공간이 없으면 IllegalStateException을 발생시킵니다.
• addFirst(element)는 Deque의 헤드에 요소를 추가합니다.
• addLast(element)는 Deque의 꼬리에 요소를 추가합니다.
• offer(element)는 꼬리에 요소를 추가하고 삽입이 성공했는지 설명하기 위해 부울을 반환합니다.
• offerFirst(요소)는 헤드에 요소를 추가하고 삽입이 성공했는지 설명하기 위해 부울을 반환합니다.
• offerLast(element)는 꼬리에 요소를 추가하고 삽입이 성공했는지 설명하기 위해 부울을 반환합니다.
• iterator()는 deque에 대한 반복자를 반환합니다.
• descendingIterator()는 이 deque에 대해 역순으로 반복자를 반환합니다.
• push(element)는 헤드에 요소를 추가합니다.
• pop(element) 헤드에서 요소를 제거하고 반환합니다.
• removeFirst()는 헤드에서 요소를 제거합니다.
• removeLast()는 꼬리에 있는 요소를 제거합니다.
• poll()은 이 deque가 나타내는 큐의 헤드(즉, 이 deque의 첫 번째 요소)를 검색 및 제거하거나 이 deque가 비어 있으면 null을 반환합니다.
• pollFirst()는 이 deque의 첫 번째 요소를 검색 및 제거하거나 이 deque가 비어 있으면 null을 반환합니다.
• pollLast()는 이 deque의 마지막 요소를 검색 및 제거하거나 이 deque가 비어 있으면 null을 반환합니다.
• peek() 는 이 deque가 나타내는 큐의 헤드(즉, 이 deque의 첫 번째 요소)를 검색하지만 제거하지는 않습니다. 이 deque가 비어 있으면 null을 반환합니다.
• peekFirst() 는 이 deque의 첫 번째 요소를 검색하지만 제거하지는 않습니다. 이 deque가 비어 있으면 null을 반환합니다.
• peekLast() 는 이 deque의 마지막 요소를 검색하지만 제거하지는 않습니다. 이 deque가 비어 있으면 null을 반환합니다.

여기 아래 표에서 모든 방법은 그룹으로 나뉩니다. 보시다시피 요소를 추가하고 제거하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 예를 들어 removeFirst()와 pop()은 모두 deque에서 첫 번째 요소를 제거합니다. 두 번째 것은 스택에서 "왔다". 즉, ArrayDeque를 스택으로만 사용하는 경우 pop()을 사용하여 제거하고 push()를 사용하여 추가하고 peek()을 사용하여 검사합니다. 이렇게 하면 다른 개발자가 코드를 더 이해하기 쉽게 만들 수 있습니다.

Deque 구현

Java Deque는 인터페이스이며 Java Collections API에서 구현됩니다.

• java.util.LinkedList //List 및 Deque 구현
• java.util.ArrayDeque //Deque 구현, Java 라이브러리

LinkedList 클래스는 내부적으로 이중 연결 목록을 사용하여 큐 또는 양단 큐를 모델링합니다. ArrayDeque 클래스는 요소를 내부적으로 배열에 저장합니다. 요소 수가 배열의 부피를 초과하면 새 배열이 할당되고 모든 요소가 이동됩니다. 즉, ArrayDeque는 필요에 따라 성장합니다.

ArrayDeque 클래스

ArrayDeque <E> 클래스는 AbstractCollection 클래스에서 기능을 상속하고 Deque 인터페이스를 사용하는 일반적인 양방향 대기열입니다. ArrayDeque는 deque 및 resizable-array를 사용하는 기능을 제공합니다. 처음에 배열은 크기 16으로 초기화됩니다. 양방향 대기열로 구현되어 헤드와 테일이라는 두 개의 포인터를 지원합니다. AbstractCollection 클래스를 상속 하고 Deque 인터페이스를 구현합니다. ArrayDeque 클래스에 대한 중요한 사항은 다음과 같습니다.

• ArrayDeque의 꼬리와 머리에서 요소를 추가하거나 제거할 수 있습니다.
• Null 요소는 허용되지 않습니다.
• ArrayDeque는 외부 동기화가 없는 경우 스레드로부터 안전하지 않습니다.
• ArrayDeque에는 용량 제한이 없습니다.

ArrayDeque 클래스 생성자

• ArrayDeque()는 빈 큐를 생성합니다.
• ArrayDeque(Collection <? Extends E> 컬렉션)는 Collection 컬렉션 요소로 채워진 대기열을 생성합니다.
• ArrayDeque(int 용량)는 초기 용량 용량 으로 대기열을 생성합니다 . 초기 용량을 지정하지 않으면 기본 용량은 16입니다.

Java Deque 예제 — ArrayDeque

기사 시작 부분의 레고 타워 예를 기억하십니까? 레고 브릭으로 단층 탑을 쌓는 수업을 만들어 봅시다. 벽돌은 빨간색, 노란색 또는 파란색일 수 있습니다. 탑 건축 규칙: 붉은 벽돌은 바닥에, 노란 벽돌은 꼭대기에 놓습니다. Big Java Deque 예제

//enum with colors 
public enum Color {
   RED, YELLOW, BLUE;
}

//class for the standard Lego Brick. You can connect or disconnect the Brick, it has color   
public class LegoBrick {
   Color color;
   boolean isConnected;

   public void connect() {
       System.out.println("This brick is connected");
       this.isConnected = true;
   }

   public void disconnect() {
       System.out.println("Disconnected");
       isConnected = false;
   }

   public LegoBrick(Color color, boolean isConnected) {
       this.color = color;
       this.isConnected = isConnected;
   }

   public Color getColor() {
       return color;
   }

   public boolean isConnected() {
       return isConnected;
   }

   @Override
   public String toString() {
       return "LegoBrick{" +
              "color=" + color +
              ", isConnected=" + isConnected +
              '}';
   }
}

다음은 타워 클래스입니다. 우리는 탑을 시작합니다. 개시된 탑은 빨간색과 노란색의 양에 따라 달라집니다. 타워에 벽돌을 추가하거나 제거할 수 있습니다. 노란색이면 상단에 벽돌을 추가하고 빨간색이면 하단에 추가합니다.

import java.util.ArrayDeque;
public class LegoTower {
   ArrayDeque<LegoBrick> myTower;
   int quantityOfReds;
   int quantityOfYellows;

   public void addBrickToTower(LegoBrick newLegoBrick) {
       if (newLegoBrick.getColor() == Color.YELLOW) {
           this.myTower.offerLast(newLegoBrick);
           quantityOfYellows++;
       }
	//we can use addFirst(e)/push(e) instead of offerFirst here 
       if (newLegoBrick.getColor() == Color.RED) {
           myTower.offerFirst(newLegoBrick);
           quantityOfReds++;
       }
   }

   public void removeBrickFromTower (LegoBrick legoBrick) {
       if (legoBrick.getColor() == Color.YELLOW) {
           this.myTower.removeLast();
           quantityOfYellows--;
       }
       if (legoBrick.getColor() == Color.RED) {
           myTower.removeFirst();
           quantityOfReds--;
       }
       legoBrick.isConnected = false;

   }

   public LegoTower(int quantityOfReds, int quantityOfYellows) {

       myTower = new ArrayDeque<>();
       this.quantityOfReds = quantityOfReds;
       this.quantityOfYellows = quantityOfYellows;
       for (int i = 0; i < quantityOfReds; i++) {
           LegoBrick redLegoBrick = new LegoBrick(Color.RED, false);
           myTower.addFirst(redLegoBrick);
           redLegoBrick.isConnected = true;
       }
       for (int i = 0; i < quantityOfYellows; i++) {
           LegoBrick yellowLegoBrick = new LegoBrick(Color.YELLOW, false);
           myTower.addLast(yellowLegoBrick);
           yellowLegoBrick.isConnected = true;
       }
   }

   public void setMyTower(ArrayDeque<legobrick> myTower) {
       this.myTower = myTower;
   }

   public void setQuantityOfReds(int quantityOfReds) {
       this.quantityOfReds = quantityOfReds;
   }

   public void setQuantityOfYellows(int quantityOfYellows) {
       this.quantityOfYellows = quantityOfYellows;
   }

   @Override
   public String toString() {
       return "LegoTower{" +
              "myTower=" + myTower +
              ", quantityOfReds=" + quantityOfReds +
              ", quantityOfYellows=" + quantityOfYellows +
              '}';
   }

   public void drawTower() {
       for (LegoBrick i : myTower) {
           System.out.println(i.color);
       }
   }
}


public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       LegoBrick legoBrick1 = new LegoBrick(Color.YELLOW, false);
       legoBrick1.connect();
       System.out.println(legoBrick1.toString());
       legoBrick1.disconnect();
       System.out.println(legoBrick1.toString());
       LegoBrick legoBrick2 = new LegoBrick(Color.YELLOW, false);
       LegoBrick legoBrick3 = new LegoBrick(Color.RED, false);
       LegoBrick legoBrick4 = new LegoBrick(Color.RED, false);
       LegoBrick legoBrick5 = new LegoBrick(Color.YELLOW, false);

       LegoTower legoTower = new LegoTower(2, 5);
       System.out.println("my Initiated Lego Tower: ");
       legoTower.drawTower();
       legoTower.addBrickToTower(legoBrick1);
       legoTower.addBrickToTower(legoBrick2);
       legoTower.addBrickToTower(legoBrick3);
       legoTower.addBrickToTower(legoBrick4);
       legoTower.addBrickToTower(legoBrick5);
       System.out.println("My LegoTower after adding some elements: ");
       legoTower.drawTower();
       legoTower.removeBrickFromTower(legoBrick1);
       legoTower.removeBrickFromTower(legoBrick3);
       System.out.println("We removed one red and one yellow brick:");
       legoTower.drawTower();

   }

}

이 프로그램을 실행한 결과:

my Initiated LegoTower:

RED
RED
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
My LegoTower after adding some elements: 
RED
RED
RED
RED
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
We removed one red and one yellow brick:
RED
RED
RED
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW
YELLOW

Process finished with exit code 0

무엇을 기다립니다?? 빨간색이 위에 있는 이유는 무엇입니까? 아니, 그렇지 않아. 그들은 첫 번째(하단)부터 마지막(상단)까지 콘솔에 인쇄했습니다. 따라서 위의 브릭으로 그림과 같은 것을 보고 싶다면 LegoTower 클래스의 drawTower 메소드를 변경하면 됩니다. 매우 쉬운 작업입니다!

LinkedList

List 인터페이스는 항목 추가 순서를 유지하고 인덱스별로 항목에 액세스할 수 있도록 합니다. Deque는 양방향 대기열이며 양쪽에서 요소 추가 및 제거를 지원합니다. LinkedList는 주로 List 구현으로 알려져 있지만 이 클래스는 Deque도 구현하며 null을 포함한 모든 개체로 구성된 양방향 대기열을 만들 수 있습니다. LinkedList는 요소의 모음입니다. 클래스의 코드 소스에서 볼 수 있습니다. 이번에는 필드에 주의를 기울이십시오. 여기에 하나의 예를 추가하지만 LinkedList에 대해 자세히 알아보려면 이 CodeGym 기사를 참조하십시오 .

요소를 추가 및 제거하는 Java의 연결 목록 구현. 예

이러한 작업을 실제로 사용해 봅시다. 첫째, Java LinkedList 구현: 문자열의 LinkedList를 생성하고 거기에 3개의 요소를 추가합니다. 그런 다음 하나를 제거한 다음 중간에 하나를 추가하십시오.

public class MyLinkedTest {
   public static void main(String[] args) {
       String h1 = "my";
       String h2 = "favorite";
       String h3 = "book";
//  LinkedList implementation in Java
       LinkedList<string> linkedList = new LinkedList();
       linkedList.add(h1);
       linkedList.add(h2);
       linkedList.add(h3);
       System.out.println("my list after adding 3 elements:");
       System.out.println(linkedList);
       System.out.println("element #2 of my list:");
       System.out.println(linkedList.get(2));
       linkedList.remove(1);
       System.out.println("my list after removing #1:");
       System.out.println(linkedList);
       linkedList.add(1,"first");
       System.out.println("my list after adding an element in the middle");
       System.out.println(linkedList);
   }

이 프로그램을 실행한 결과:

my list after adding 3 elements:
[my, favorite, book]
element #2 of my list:
book
my list after removing #1:
[my, book]
my list after adding an element in the middle
[my, first, book]