Maîtriser Java ArrayDeque : Guide Complet et Implémentation de Pile

Java ArrayDeque

Ce guide explique la classe ArrayDeque, ses méthodes et des exemples pratiques – y compris comment l'utiliser comme pile.

En Java, ArrayDeque implémente les structures de données file et deque appuyées par un tableau redimensionnable.

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Interfaces Implémentées par ArrayDeque

La classe ArrayDeque implémente les interfaces suivantes :

• Interface Java Queue
• Interface Java Deque

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Création d'un ArrayDeque

Importez d'abord le package :

import java.util.ArrayDeque;

Instanciez un deque typé :

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

Exemples :

// Deque de chaînes
ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
// Deque d'entiers
ArrayDeque<Integer> ages = new ArrayDeque<>();

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Méthodes Clés d'ArrayDeque

Insertion d'Éléments

1. Utilisation de add(), addFirst(), addLast()

• add(E e) – ajoute e à la fin.
• addFirst(E e) – insère e au début.
• addLast(E e) – équivalent à add().

Note : Si le deque est plein, ces méthodes lèvent IllegalStateException.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.addFirst("Cat");
animals.addLast("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);

Sortie

ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]

2. Utilisation de offer(), offerFirst(), offerLast()

• offer(E e) – ajoute e à la fin, retourne true en cas de succès.
• offerFirst(E e) – insère e au début.
• offerLast(E e) – identique à offer().

Note : Ces méthodes retournent false si le deque est plein.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.offer("Dog");
animals.offerFirst("Cat");
animals.offerLast("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);

Sortie

ArrayDeque: [Cat, Dog, Horse]

Accès aux Éléments

1. getFirst() et getLast()

• getFirst() – retourne l'élément du début.
• getLast() – retourne l'élément de la fin.

Note : Lève NoSuchElementException si le deque est vide.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
System.out.println("Premier Élément: " + animals.getFirst());
System.out.println("Dernier Élément: " + animals.getLast());

Sortie

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse] Premier Élément: Dog Dernier Élément: Horse

2. peek(), peekFirst(), peekLast()

• peek() – récupère sans supprimer la tête.
• peekFirst() – synonyme de peek().
• peekLast() – récupère la fin.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
System.out.println("Élément Tête: " + animals.peek());
System.out.println("Premier Élément: " + animals.peekFirst());
System.out.println("Dernier Élément: " + animals.peekLast());

Sortie

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse] Élément Tête: Dog Premier Élément: Dog Dernier Élément: Horse

Note : Si le deque est vide, peek() et ses variantes retournent null au lieu de lever une exception.

Suppression d'Éléments

1. remove(), removeFirst(), removeLast()

• remove() – supprime et retourne la tête.
• removeFirst() – identique à remove().
• removeLast() – supprime et retourne la fin.
• remove(Object o) – supprime la première occurrence de o si présente.

Note : Lève NoSuchElementException si le deque est vide ou si remove(o) ne trouve pas o.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Cow");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
System.out.println("Élément Supprimé: " + animals.remove());
System.out.println("Nouveau ArrayDeque: " + animals);
System.out.println("Premier Élément Supprimé: " + animals.removeFirst());
System.out.println("Dernier Élément Supprimé: " + animals.removeLast());

Sortie

ArrayDeque: [Dog, Cat, Cow, Horse] Élément Supprimé: Dog Nouveau ArrayDeque: [Cat, Cow, Horse] Premier Élément Supprimé: Cat Dernier Élément Supprimé: Horse

2. poll(), pollFirst(), pollLast()

• poll() – supprime et retourne la tête, ou null si vide.
• pollFirst() – synonyme de poll().
• pollLast() – supprime et retourne la fin.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Cow");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
System.out.println("Élément Supprimé: " + animals.poll());
System.out.println("Nouveau ArrayDeque: " + animals);
System.out.println("Premier Élément Supprimé: " + animals.pollFirst());
System.out.println("Dernier Élément Supprimé: " + animals.pollLast());

Sortie

ArrayDeque: [Dog, Cat, Cow, Horse] Élément Supprimé: Dog Nouveau ArrayDeque: [Cat, Cow, Horse] Premier Élément Supprimé: Cat Dernier Élément Supprimé: Horse

3. clear()

Vide entièrement le deque.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Horse");
System.out.println("ArrayDeque: " + animals);
animals.clear();
System.out.println("Nouveau ArrayDeque: " + animals);

Sortie

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

Itération sur un ArrayDeque

• iterator() – itérateur avant.
• descendingIterator() – itérateur inverse.

ArrayDeque<String> animals = new ArrayDeque<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Horse");
System.out.print("ArrayDeque: ");
Iterator<String> it = animals.iterator();
while(it.hasNext()) {
    System.out.print(it.next() + ", ");
}
System.out.print("\nArrayDeque dans l'ordre inverse: ");
Iterator<String> rev = animals.descendingIterator();
while(rev.hasNext()) {
    System.out.print(rev.next() + ", ");
}

Sortie

ArrayDeque: [Dog, Cat, Horse] ArrayDeque dans l'ordre inverse: [Horse, Cat, Dog]

Autres Méthodes Courantes

Méthode	Description
element()	Récupère sans supprimer la tête.
contains(Object o)	Vérifie la présence de o ; retourne true si trouvé.
size()	Nombre d'éléments dans le deque.
toArray()	Convertit le deque en tableau.
clone()	Crée une copie superficielle du deque.

Utilisation d'ArrayDeque comme Pile (Stack)

Pour un comportement LIFO, ArrayDeque est préférable à Stack grâce à de meilleures performances et sans surcharge de synchronisation legacy.

Méthodes style pile :

• push(E e) – ajoute au début.
• peek() – récupère l'élément du sommet sans suppression.
• pop() – supprime et retourne l'élément du sommet.

ArrayDeque<String> stack = new ArrayDeque<>();
stack.push("Dog");
stack.push("Cat");
stack.push("Horse");
System.out.println("Stack: " + stack);
System.out.println("Élément Accédé: " + stack.peek());
System.out.println("Élément Supprimé: " + stack.pop());

Sortie

Stack: [Horse, Cat, Dog] Élément Accédé: Horse Élément Supprimé: Horse

ArrayDeque vs LinkedList

Les deux implémentent Deque, mais diffèrent :

• LinkedList autorise les éléments null ; ArrayDeque ne les autorise pas.
• Les nœuds LinkedList stockent des pointeurs, consommant plus de mémoire.
• Pour les charges de travail file/deque, ArrayDeque surpasse généralement LinkedList.