Java集合ArrayDeque类实例分析

 更新时间:2017年04月26日 10:05:09   投稿:lqh  
这篇文章主要介绍了Java集合ArrayDeque类实例分析的相关资料,需要的朋友可以参考下

Java集合ArrayDeque类实例分析

前言

ArrayDeque类是双端队列的实现类,类的继承结构如下面,继承自AbastractCollection(该类实习了部分集合通用的方法,其实现了Collection接口),其实现的接口Deque接口中定义了双端队列的主要的方法,比如从头删除,从尾部删除,获取头数据,获取尾部数据等等。

public class ArrayDeque<E> extends AbstractCollection<E>
   implements Deque<E>, Cloneable, Serializable

ArrayDeque基本特征

就其实现而言,ArrayDeque采用了循环数组的方式来完成双端队列的功能。

1. 无限的扩展,自动扩展队列大小的。(当然在不会内存溢出的情况下。)
2. 非线程安全的,不支持并发访问和修改。
3. 支持fast-fail.
4. 作为栈使用的话比比栈要快.
5. 当队列使用比linklist要快。
6. null元素被禁止使用。

ArrayDeque实现方法解读

最小初始化容量限制

 /**
  * The minimum capacity that we'll use for a newly created deque.
  * Must be a power of 2.
  */
 private static final int MIN_INITIAL_CAPACITY = 8;

这里根据注释中提及,必须是2的幂次。仅仅通过这里是不会知道为何要这样设定的。

 public void addFirst(E e) {
  if (e == null)
   throw new NullPointerException();
  elements[head = (head - 1) & (elements.length - 1)] = e;
  if (head == tail)
   doubleCapacity();
 }

addFirst方法中使用了head-1和length-1相与的形式来计算,那么,length-1这里是多少,因为规定了length必须是2的幂次,所以length-1后二进制低位将全部为1,然后与head-1相与相当于对其进行取模。

扩容

之所以说该ArrayDeque容量无限制,是因为只要检测到head==tail的时候,就直接调用doubleCapacity方法进行扩容。
这个时候将数组展开,head和tail指向的是同一个位置,那么,因为是循环数组,所以head左边可能存在一部分元素为p个,右边也可能存在一部分数据r=n-p个,右边的部分复制到从0到r,左边的部分复制到从r到结束。这样原来的数据从0开始往下排列。

 private void doubleCapacity() {
  assert head == tail; 
  int p = head;
  int n = elements.length;
  int r = n - p; // number of elements to the right of p
  int newCapacity = n << 1;
  if (newCapacity < 0)
   throw new IllegalStateException("Sorry, deque too big");
  Object[] a = new Object[newCapacity];
  System.arraycopy(elements, p, a, 0, r);
  System.arraycopy(elements, 0, a, r, p);
  elements = (E[])a;
  head = 0;
  tail = n;
 }

删除元素

删除元素的基本思路为确定那一侧的数据少,少的一侧移动元素位置,这样效率相对于不比较更高些,然后,判断head是跨越最大值还是为跨越最大值,继而可以分两种不同的情况进行拷贝。但是该方法比较慢,因为存在数组的拷贝。

private boolean delete(int i) {
  checkInvariants();
  final E[] elements = this.elements;
  final int mask = elements.length - 1;
  final int h = head;
  final int t = tail;
  final int front = (i - h) & mask;
  final int back = (t - i) & mask;

  // Invariant: head <= i < tail mod circularity
  if (front >= ((t - h) & mask))
   throw new ConcurrentModificationException();

  // Optimize for least element motion
  // 为了最小的拷贝数据
  if (front < back) {
   // 递增的顺序时
   if (h <= i) {
    // 删除部分前面的向后移动
    System.arraycopy(elements, h, elements, h + 1, front);
   } else { // Wrap around
    // 跨越最小与最大值
    // 分两次拷贝
    System.arraycopy(elements, 0, elements, 1, i);
    // 最大的地方单独处理
    elements[0] = elements[mask];
    // 前面的部分向后移动一位
    System.arraycopy(elements, h, elements, h + 1, mask - h);
   }
   elements[h] = null;
   head = (h + 1) & mask;
   return false;
  } else {
   // 递增的顺序时
   if (i < t) { // Copy the null tail as well
    // 拷贝i后面的部分数据前置
    System.arraycopy(elements, i + 1, elements, i, back);
    tail = t - 1;
   } else { // Wrap around
    // 跨越中间最大值的时候
    // 后面向前拷贝
    // 0处的值单独处置放在最大的下标处
    // 后面的部分从1开始向前移动一个,原来的1在0处
    System.arraycopy(elements, i + 1, elements, i, mask - i);
    elements[mask] = elements[0];
    System.arraycopy(elements, 1, elements, 0, t);
    tail = (t - 1) & mask;
   }
   return true;
  }
 }

获取并删除元素

这里在举个简单点的例子,中间判断是不是null,可以看出该队列不支持null,通过把其值设为null就算是将其删除了。然后head向递增的方向退一位即可。

 public E pollFirst() {
  int h = head;
  E result = elements[h]; // Element is null if deque empty
  if (result == null)
   return null;
  elements[h] = null;  // Must null out slot
  head = (h + 1) & (elements.length - 1);
  return result;
 }

感谢阅读,希望能帮助大家,谢谢大家对本站的支持!

相关文章

  • Mybatis通用Mapper(tk.mybatis)的使用

    Mybatis通用Mapper(tk.mybatis)的使用

    本文主要介绍了Mybatis通用Mapper(tk.mybatis)的使用,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-07-07
  • Spring数据库连接池实现原理深入刨析

    Spring数据库连接池实现原理深入刨析

    开发web项目,我们肯定会和数据库打交道,因此就会涉及到数据库链接的问题。在以前我们开发传统的SSM结构的项目时进行数据库链接都是通过JDBC进行数据链接,我们每和数据库打一次交道都需要先获取一次链接,操作完后再关闭链接,这样子效率很低,因此就出现了连接池
    2022-11-11
  • Jackson中json格式的字符串与对象的互相转换方式

    Jackson中json格式的字符串与对象的互相转换方式

    这篇文章主要介绍了Jackson中json格式的字符串与对象的互相转换方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2022-07-07
  • Java实现Excel表单控件的添加与删除

    Java实现Excel表单控件的添加与删除

    本文通过Java代码示例介绍如何在Excel表格中添加表单控件,包括文本框、单选按钮、复选框、组合框、微调按钮等,以及如何删除Excel中的指定表单控件,需要的可以参考一下
    2022-05-05
  • mybatis foreach批量插入数据:Oracle与MySQL区别介绍

    mybatis foreach批量插入数据:Oracle与MySQL区别介绍

    这篇文章主要介绍了,需要的朋友可以参考下
    2018-01-01
  • Java序列化机制详解

    Java序列化机制详解

    Java 序列化机制是一种将对象转换为字节流的过程,以便在网络上传输或保存到文件中,并能在需要时将字节流还原为对象,这一机制通过实现 java.io.Serializable 接口来实现,同时涉及到一些关键概念和注意事项,需要的朋友可以参考下
    2023-12-12
  • Spring Cloud CLI简单介绍

    Spring Cloud CLI简单介绍

    本文我们将介绍Spring Boot Cloud CLI(或简称Cloud CLI)。该工具为Spring Boot CLI提供了一组命令行增强功能,有助于进一步抽象和简化Spring Cloud部署。感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2018-12-12
  • IDEA创建自定义模板图文教程

    IDEA创建自定义模板图文教程

    我们每次在使用IntelliJ IDEA 时总会有一些文件是一直被创建的,今天我们就来学习一下IntelliJ IDEA 的自定义模板功能,文中有详细的图文介绍,需要的朋友可以参考下
    2021-05-05
  • javaweb启动时启动socket服务端代码实现

    javaweb启动时启动socket服务端代码实现

    这篇文章主要介绍了javaweb启动时启动socket服务端代码实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2019-11-11
  • Spring boot 自定义 Starter及自动配置的方法

    Spring boot 自定义 Starter及自动配置的方法

    Starter 组件是 Spring boot 的一个核心特性,Starter组件的出现极大的简化了项目开发,这篇文章主要介绍了Spring boot 自定义 Starter 及 自动配置,需要的朋友可以参考下
    2022-12-12

最新评论