java ArrayDeque原理

我们先看下arrdeque的构造方法

```

测试代码

```

//第一个构造方法  构建数组大小为16的数组

public ArrayDeque() {

elements =new Object[16];

}

第二个构造方法。如果初始化传入一个数字会调用calculateSize去计算初始化数组的大小我们看下计算过程

public ArrayDeque(int numElements) {

allocateElements(numElements);

}

private void allocateElements(int numElements) {

elements =new Object[calculateSize(numElements)];

}private static final int MIN_INITIAL_CAPACITY =8;

private static int calculateSize(int numElements) {

int initialCapacity =MIN_INITIAL_CAPACITY;

    if (numElements >= initialCapacity) {

     initialCapacity = numElements;

        initialCapacity |= (initialCapacity >>>1);  //将二进制第1和第二位变为1

        initialCapacity |= (initialCapacity >>>2);//综合上一行的处理将二进制第1,2,3,4变为1;

        initialCapacity |= (initialCapacity >>>4);//综合上一行的处理将二进制1,2,3,4,5,6,7,8变为1

        initialCapacity |= (initialCapacity >>>8);/综合上一行的处理将二进制1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16变为1

        initialCapacity |= (initialCapacity >>>16);综合上一行的处理将二进制1-32行变为1

        initialCapacity++;  将算出来的结果加1变为2的倍数

        if (initialCapacity <0)// Too many elements, must back off

            initialCapacity >>>=1;// Good luck allocating 2 ^ 30 elements

    }

return initialCapacity;

}

//第三个构造方法 同上

public ArrayDeque(Collection c) {

allocateElements(c.size());

    addAll(c);

}


可以看出上述构造方法保证了queue的size是偶数

arrayDeque的默认容量是16,通过调试我们对比下addfirst()和addlast()的原理


初始化时head=0 tail=0. 

elements[head = (head -1) & (elements.length -1)] = e;

head为0时。 head = elements.length -1;

因为上面说的数组的长度为偶数,减去1二进制都为1然后&才能保证

head不为0时(head -1) & (elements.length -1)= head-1

addlast方法

直接令elements[tail] = e。

同时判断tail = (tail +1) & (elements.length -1)) ==head 时进行扩容

 (tail +1) & (elements.length -1))  因为上面说的数组的长度为偶数,减去1二进制都为1然后&才能保证

(tail +1) & (elements.length -1)) = tail+1

如图所示扩容过程还有polllast方法的执行过程

一直插入head= head -1 直到head=tail =0 的时候进行扩容

扩容过程。 

如图 扩容之后 tail =16,head= 0;

扩容之后addfirst()根据方法 elements[head = (head -1) & (elements.length -1)] = e;会将数据放到数组的第32位

如果是addlast() 会直接将数据放到第17位

接着我们来看删除方法如图中。

对比polllast 和 pollfirst方法

polllast()方法移除的数组下标为(tail - 1) & (elements.length - 1)即15&31移除后tail=15,head=31

pollfirst()移除元素直接移除head下标的数组head = (h + 1) & (elements.length - 1); 移除之后head=0

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