ArrayDeque

Python014

ArrayDeque,第1张

写cs61b题目时惊叹为什么会有这种东西,于是搜索了一番,发现这容器还是很有意思的,于是搬运了一下。

参考: ArrayDeque - (jianshu.com)

Java ArrayDeque - Java教程 - 菜鸟教程 (cainiaojc.com)

在ArrayDeque类实现这两个接口:Java Queue和Java Deque

使用了数组来存储数据,同时用两个int值 head 和 tail 来表示头部和尾部。不过需要注意的是 tail 并不是尾部元素的索引,而是尾部元素的 下一位 ,即下一个将要被加入的元素的索引。

ArrayDeque 有三个构造函数来初始化,除了无参的构造函数使用了默认容量,其它两个构造函数会通过 allocateElements 函数来计算初始容量

数组的大小很特殊,大小必为2的n次方(2^n)。下面我们看看 allocateElements 方法

(1)对于一个小于2^30的值,经过五次右移和位或操作后,可以得到一个 2^k - 1 的值。最后再将这个值 +1 ,得到 2^k 。通过这个方法,可以将一个任意的初始值转化为2^n的值.

(2)不过有一点不足在于,如果本身传进来的值就是 2^n 的值,那么经过转化会变成 2^(n+1) ,所以我们在不用刻意去传入 2^n 的值。

(3)如果传入的值大于等于 2^30 ,那么经过转化会变成负值,即<0,此时会把初始值设置为 2^30 ,即最大的容量只有 2^30

在ArrayDeque中,数组是作为环形来使用的,正常情况下在末尾添加元素后,tail=tail+1是要判断是否越界,如果越界,会变为从索引0开始。参考如下图片,当H添加到索引7后,tail值会+1,此时tail=8,但是越界了,所以应该将tail设置为0。

我们看看 tail = (tail + 1) &(elements.length - 1) 的正确性:

所以当 tail+1 <= length - 1 ,此时数组并没有越界, (tail + 1) &(elements.length - 1) 后得到的还是 tail+1 。如果 tail + 1 = length ,此时数组越界了, (tail + 1) &(elements.length - 1) 后得到0。

所以通过 (tail + 1) &(elements.length - 1) 可以跳过条件判断在环形数组中获取正确的索引值,然后再判断新的 tail 是否等于 head ,如果结果为 true ,那么数组已经满了,需要扩容,即 doubleCapacity() 。

原理和addLast相同

无论是从头部还是从尾部添加元素,都会判断 tail==head ,如果两个索引相遇,说明数组空间已满,需要扩容操作.

ArrayDeque支持从头尾两端移除元素

在上文中,我们讲了怎么去实现一个ArrayDeque,但Java标准库中已经为我们准备好了,我们只需按规则使用就行

add() - 将指定的元素插入ArrayDeque双端队列 末尾

addFirst() -在ArrayDeque双端队列的 开头 ,插入指定的元素

addLast() - 在ArrayDeque双端队列的 末尾 插入指定的内容(等效于 add() )

注意:如果ArrayDeque双端队列已满,则所有这些方法 add() , addFirst() 和 addLast() 都会引发IllegalStateException

offer() - 将指定的元素插入ArrayDeque双端队列的 末尾

offerFirst() - 在ArrayDeque双端队列的 开始处 插入指定的元素

offerLast() - 将指定的元素插入ArrayDeque双端队列的 末尾

注意: offer(),offerFirst()并offerLast()返回true是否成功插入元素;否则,返回。如果ArrayDeque双端队列已满,则这些方法返回false。

getFirst() - 返回ArrayDeque双端队列的 第一个元素

getLast() - 返回ArrayDeque双端队列的 最后一个元素

注:如果ArrayDeque双端队列为空,getFirst()和getLast()抛出NoSuchElementException。

peek() - 返回ArrayDeque双端队列的 第一个 元素

peekFirst() - 返回ArrayDeque双端队列的 第一个 元素(等效于 peek() )

peekLast() - 返回ArrayDeque双端队列的 最后一个 元素

注:如果ArrayDeque双端队列为空,peek(),peekFirst()和getLast()抛出 NoSuchElementException

remove() - 返回并从ArrayDeque双端队列的 第一个 元素中删除一个元素

remove(element) - 返回并从ArrayDeque双端队列的 头部 删除指定的元素

removeFirst() - 返回并从ArrayDeque双端队列中删除 第一个 元素(等效于remove())

removeLast() - 返回并从ArrayDeque双端队列中删除 最后一个元素

注意:如果数组双端队列为空,则remove(),removeFirst()和removeLast()方法将引发异常。 另外,如果找不到元素,则remove(element)会引发异常。

poll() - 返回并删除ArrayDeque双端队列的 第一个 元素

pollFirst() - 返回并删除ArrayDeque双端队列的 第一个 元素(等效于poll())

pollLast() - 返回并删除ArrayDeque双端队列的 最后一个 元素

注意:如果ArrayDeque双端队列为空,则如果找不到该元素,则poll(),pollFirst()和pollLast()返回null。

删除所有元素

iterator() - 返回可用于遍历ArrayDeque双端队列的 迭代器

descendingIterator() -返回一个迭代器,该迭代器可用于以 相反顺序 遍历ArrayDeque双端队列

注:为了使用这些方法,我们必须导入java.util.Iterator包。

使用迭代器的方法如下

element() -从ArrayDeque双端队列的头部返回一个元素。

contains(element) -在ArrayDeque双端队列中搜索指定的元素。如果找到该元素,则返回true,否则返回false。

size() -返回ArrayDeque双端队列的长度。

toArray() -将ArrayDeque双端队列转换为数组并返回。

clone() -创建ArrayDeque双端队列的副本并返回它。

push() - 在堆栈顶部添加一个元素

peek() - 从堆栈顶部返回一个元素

pop() - 返回并从堆栈顶部删除元素

哥们我这有很多网站,应该至少有一个适合你的

所属论坛: JAVA论坛

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