我有一些空闲时间并试图了解 ArrayDeque 在内部是如何工作的。我在这里阅读了几篇文章和问题/答案,我想我已经很接近了。我使用调试来遵循工作流程,有些事情让我很困扰。我创建了一个空的双端队列,它产生了一个包含 16 个为空元素的数组。当我使用addFirst时,它在数组的第 16 位添加了一个元素,并在第 0 位的开头添加了addLast。我错过了什么,请您分享一些知识或指出正确的方向,以便我可以完全理解正在发生的事情窗帘后面。提前致谢!
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基于数组的双端队列通常使用称为循环缓冲区的数据结构来实现。这个想法是我们维护一个元素数组,但假设数组的末端粘在一起形成一个环。
从您的调试来看,内部似乎ArrayDeque
维护了一个包含 16 个元素的数组,我们可以这样查看:
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| | | | | | | | | | | | | | | | |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
我们维护两个不同的指针,一个头指针和一个尾指针,跟踪双端队列第一个元素的位置和双端队列最后一个元素的位置。最初,它们将指向数组的开头:
head
|
v
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| | | | | | | | | | | | | | | | |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
^
|
tail
每当我们执行 anaddFirst
时,我们都会将头指针备份一步,然后将元素写入我们找到的位置。由于我们假设数组的两端是链接在一起的,所以这里后退一步会将头指针移动到最后一个位置:
head
|
v
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| | | | | | | | | | | | | | | | X |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
^
|
tail
要做一个addLast
,我们写到尾部位置,然后向前推进:
head
|
v
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| X | | | | | | | | | | | | | | | X |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
^
|
tail
如果我们再做两个 s,它会是什么样子addFirst
:
head
|
v
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| X | | | | | | | | | | | | | X | X | X |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
^
|
tail
addLast
这就是如果我们再做两个s 的样子:
head
|
v
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
| X | X | X | | | | | | | | | | | X | X | X |
+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
^
|
tail
我们从头指针开始读取双端队列的元素,然后继续前进,直到到达尾指针。所以在这种情况下,我们从 指向的槽开始读取head
,而不是数组中的第一个位置。
最终,两个指针将在中间相遇。发生这种情况时,我们会创建一个比原始数组大(通常大 150%)的全新数组,然后将元素复制到新数组中以释放一些空间。
于 2020-11-12T17:44:01.883 回答