- 浏览: 1247458 次
- 性别:
- 来自: 杭州
文章分类
- 全部博客 (193)
- ant/maven (6)
- algorithm (5)
- tomcat/weblogic/jboss (6)
- javascript/jquery (13)
- java (33)
- flex/flash (0)
- JPA/Hibernate/myBatis (18)
- java concurrent (7)
- test (2)
- windows/linux (6)
- java collection (7)
- design pattern (2)
- life/health (3)
- database (12)
- IDE (4)
- spring/ejb (20)
- html/css/ckeditor (7)
- jsp/servlet (3)
- java io (13)
- java security (4)
- jni (0)
- svn/git (2)
- english (2)
- java jmx (1)
- xml (1)
- struts/springmvc (9)
- middleware (2)
- cache (1)
- cglib (3)
最新评论
-
jlotusYo:
博主,真感谢。
Java 密码扩展无限制权限策略文件 -
senninha:
这个。。是api说明吧。。
ScheduledExecutorService 源码分析 -
zoutao2008:
请问大文件如何处理?按你这种方式的话,文件超过200M时就会报 ...
hessian系列之二:上传文件 -
lwj1113:
lwj1113 写道谢谢博主这么细致的demo;在系列五中通过 ...
myBatis系列之五:与Spring3集成 -
lwj1113:
谢谢博主这么细致的demo;在系列五中通过testng测试类跑 ...
myBatis系列之五:与Spring3集成
ArrayDeque不是线程安全的。
ArrayDeque不可以存取null元素,因为系统根据某个位置是否为null来判断元素的存在。
当作为栈使用时,性能比Stack好;当作为队列使用时,性能比LinkedList好。
1. 两个重要的索引:head和tail
2. 构造方法
3. 分配合适大小的数组
4. 扩容
5. 添加元素
6. 删除元素
删除首尾元素:
删除指定元素:
示意图:
7. 获取元素
8. 队列操作
9. 栈操作
10. 集合方法
11. Object方法
ArrayDeque不可以存取null元素,因为系统根据某个位置是否为null来判断元素的存在。
当作为栈使用时,性能比Stack好;当作为队列使用时,性能比LinkedList好。
1. 两个重要的索引:head和tail
// 第一个元素的索引 private transient int head; // 下个要添加元素的位置,为末尾元素的索引 + 1 private transient int tail;
2. 构造方法
public ArrayDeque() { elements = (E[]) new Object[16]; // 默认的数组长度大小 } public ArrayDeque(int numElements) { allocateElements(numElements); // 需要的数组长度大小 } public ArrayDeque(Collection<? extends E> c) { allocateElements(c.size()); // 根据集合来分配数组大小 addAll(c); // 把集合中元素放到数组中 }
3. 分配合适大小的数组
private void allocateElements(int numElements) { int initialCapacity = MIN_INITIAL_CAPACITY; // 找到大于需要长度的最小的2的幂整数。 // Tests "<=" because arrays aren't kept full. if (numElements >= initialCapacity) { initialCapacity = numElements; initialCapacity |= (initialCapacity >>> 1); initialCapacity |= (initialCapacity >>> 2); initialCapacity |= (initialCapacity >>> 4); initialCapacity |= (initialCapacity >>> 8); initialCapacity |= (initialCapacity >>> 16); initialCapacity++; if (initialCapacity < 0) // Too many elements, must back off initialCapacity >>>= 1;// Good luck allocating 2 ^ 30 elements } elements = (E[]) new Object[initialCapacity]; }
4. 扩容
// 扩容为原来的2倍。 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]; // 既然是head和tail已经重合了,说明tail是在head的左边。 System.arraycopy(elements, p, a, 0, r); // 拷贝原数组从head位置到结束的数据 System.arraycopy(elements, 0, a, r, p); // 拷贝原数组从开始到head的数据 elements = (E[])a; head = 0; // 重置head和tail为数据的开始和结束索引 tail = n; } // 拷贝该数组的所有元素到目标数组 private <T> T[] copyElements(T[] a) { if (head < tail) { // 开始索引大于结束索引,一次拷贝 System.arraycopy(elements, head, a, 0, size()); } else if (head > tail) { // 开始索引在结束索引的右边,分两段拷贝 int headPortionLen = elements.length - head; System.arraycopy(elements, head, a, 0, headPortionLen); System.arraycopy(elements, 0, a, headPortionLen, tail); } return a; }
5. 添加元素
public void addFirst(E e) { if (e == null) throw new NullPointerException(); // 本来可以简单地写成head-1,但如果head为0,减1就变为-1了,和elements.length - 1进行与操作就是为了处理这种情况,这时结果为elements.length - 1。 elements[head = (head - 1) & (elements.length - 1)] = e; if (head == tail) // head和tail不可以重叠 doubleCapacity(); } public void addLast(E e) { if (e == null) throw new NullPointerException(); // tail位置是空的,把元素放到这。 elements[tail] = e; // 和head的操作类似,为了处理临界情况 (tail为length - 1时),和length - 1进行与操作,结果为0。 if ( (tail = (tail + 1) & (elements.length - 1)) == head) doubleCapacity(); } public boolean offerFirst(E e) { addFirst(e); return true; } public boolean offerLast(E e) { addLast(e); return true; }
6. 删除元素
删除首尾元素:
public E removeFirst() { E x = pollFirst(); if (x == null) throw new NoSuchElementException(); return x; } public E removeLast() { E x = pollLast(); if (x == null) throw new NoSuchElementException(); return x; } public E pollFirst() { int h = head; E result = elements[h]; // Element is null if deque empty if (result == null) return null; // 表明head位置已为空 elements[h] = null; // Must null out slot head = (h + 1) & (elements.length - 1); // 处理临界情况(当h为elements.length - 1时),与后的结果为0。 return result; } public E pollLast() { int t = (tail - 1) & (elements.length - 1); // 处理临界情况(当tail为0时),与后的结果为elements.length - 1。 E result = elements[t]; if (result == null) return null; elements[t] = null; tail = t; // tail指向的是下个要添加元素的索引。 return result; }
删除指定元素:
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) { if (o == null) return false; int mask = elements.length - 1; int i = head; E x; while ( (x = elements[i]) != null) { if (o.equals(x)) { delete(i); return true; } i = (i + 1) & mask; // 从头到尾遍历 } return false; } public boolean removeLastOccurrence(Object o) { if (o == null) return false; int mask = elements.length - 1; int i = (tail - 1) & mask; // 末尾元素的索引 E x; while ( (x = elements[i]) != null) { if (o.equals(x)) { delete(i); return true; } i = (i - 1) & mask; // 从尾到头遍历 } return false; }
private void checkInvariants() { // 有效性检查 assert elements[tail] == null; // tail位置没有元素 assert head == tail ? elements[head] == null : (elements[head] != null && elements[(tail - 1) & (elements.length - 1)] != null); // 如果head和tail重叠,队列为空;否则head位置有元素,tail-1位置有元素。 assert elements[(head - 1) & (elements.length - 1)] == null; // head-1的位置没有元素。 } 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; // i前面的元素个数 final int back = (t - i) & mask; // i后面的元素个数 // Invariant: head <= i < tail mod circularity if (front >= ((t - h) & mask)) // i不在head和tail之间 throw new ConcurrentModificationException(); // Optimize for least element motion if (front < back) { // i的位置靠近head,移动开始的元素,返回false。 if (h <= i) { System.arraycopy(elements, h, elements, h + 1, front); } else { // Wrap around System.arraycopy(elements, 0, elements, 1, i); elements[0] = elements[mask]; // 处理边缘元素 System.arraycopy(elements, h, elements, h + 1, mask - h); } elements[h] = null; head = (h + 1) & mask; // head位置后移 return false; } else { // i的位置靠近tail,移动末尾的元素,返回true。 if (i < t) { // Copy the null tail as well System.arraycopy(elements, i + 1, elements, i, back); tail = t - 1; } else { // Wrap around 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; } }
示意图:
7. 获取元素
public E getFirst() { E x = elements[head]; if (x == null) throw new NoSuchElementException(); return x; } public E getLast() { E x = elements[(tail - 1) & (elements.length - 1)]; // 处理临界情况(当tail为0时),与后的结果为elements.length - 1。 if (x == null) throw new NoSuchElementException(); return x; } public E peekFirst() { return elements[head]; // elements[head] is null if deque empty } public E peekLast() { return elements[(tail - 1) & (elements.length - 1)]; }
8. 队列操作
public boolean add(E e) { addLast(e); return true; } public boolean offer(E e) { return offerLast(e); } public E remove() { return removeFirst(); } public E poll() { return pollFirst(); } public E element() { return getFirst(); } public E peek() { return peekFirst(); }
9. 栈操作
public void push(E e) { addFirst(e); } public E pop() { return removeFirst(); }
10. 集合方法
public int size() { return (tail - head) & (elements.length - 1); // 和elements.length - 1进行与操作是为了处理当tail < head时的情况。 } public boolean isEmpty() { return head == tail; // tail位置的元素一定为空,head和tail相等,也为空。 } // 向前迭代器 public Iterator<E> iterator() { return new DeqIterator(); } // 向后迭代器 public Iterator<E> descendingIterator() { return new DescendingIterator(); }
private class DeqIterator implements Iterator<E> { private int cursor = head; private int fence = tail; // 迭代终止索引,同时也为了检测并发修改。 private int lastRet = -1; // 最近的next()调用返回的索引。据此可以定位到需要删除元素的位置。 public boolean hasNext() { return cursor != fence; } public E next() { if (cursor == fence) throw new NoSuchElementException(); E result = elements[cursor]; // This check doesn't catch all possible comodifications, // but does catch the ones that corrupt traversal if (tail != fence || result == null) throw new ConcurrentModificationException(); lastRet = cursor; cursor = (cursor + 1) & (elements.length - 1); // 游标位置加1 return result; } public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); if (delete(lastRet)) { // 如果将元素从右往左移,需要将游标减1。 cursor = (cursor - 1) & (elements.length - 1); // 游标位置回退1。 fence = tail; // 重置阀值。 } lastRet = -1; } }
private class DescendingIterator implements Iterator<E> { private int cursor = tail; // 游标开始索引为tail private int fence = head; // 游标的阀值为head private int lastRet = -1; public boolean hasNext() { return cursor != fence; } public E next() { if (cursor == fence) throw new NoSuchElementException(); cursor = (cursor - 1) & (elements.length - 1); // tail是下个添加元素的位置,所以要减1才是尾节点的索引。 E result = elements[cursor]; if (head != fence || result == null) throw new ConcurrentModificationException(); lastRet = cursor; return result; } public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); if (!delete(lastRet)) { // 如果从左往右移,需要将游标加1。 cursor = (cursor + 1) & (elements.length - 1); fence = head; } lastRet = -1; } }
public boolean contains(Object o) { if (o == null) return false; // ArrayDeque不可以存储null元素 int mask = elements.length - 1; int i = head; E x; while ( (x = elements[i]) != null) { if (o.equals(x)) return true; i = (i + 1) & mask; // 处理临界情况 } return false; } public boolean remove(Object o) { return removeFirstOccurrence(o); } public void clear() { int h = head; int t = tail; if (h != t) { // clear all cells head = tail = 0; // 重置首尾索引 int i = h; int mask = elements.length - 1; do { elements[i] = null; // 清除元素 i = (i + 1) & mask; } while (i != t); } } public Object[] toArray() { return copyElements(new Object[size()]); // 把所有元素拷贝到新创建的Object数组上,所以对返回数组的修改不会影响该双端队列。 } public <T> T[] toArray(T[] a) { int size = size(); if (a.length < size) // 目标数组大小不够 a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance( a.getClass().getComponentType(), size); // 利用反射创建类型为T,大小为size的数组。 copyElements(a); // 拷贝所有元素到目标数组。 if (a.length > size) a[size] = null; // 结束标识 return a; }
11. Object方法
public ArrayDeque<E> clone() { try { ArrayDeque<E> result = (ArrayDeque<E>) super.clone(); result.elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length); // 深度复制。 return result; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new AssertionError(); } }
发表评论
-
TreeMap 源码分析
2013-06-25 10:20 01. 构造函数 public TreeMap() ... -
AbstractList 源码分析
2012-10-18 09:56 0public int hashCode() { ... -
AbstractMap 源码分析
2012-10-18 09:48 0public boolean equals(Obj ... -
LinkedHashMap 源码分析
2012-07-06 09:59 1627Map 接口的哈希表和链接列表实现,具有可预知的迭代顺序。此实 ... -
Arrays 的使用
2012-06-02 14:13 10851. 比较数组 在两个数组上调用equals,比较的是两个数 ... -
LinkedList源码分析
2012-09-02 22:20 1403LinkedList适用于添加、删除比较频繁,随机访问不多的场 ... -
HashMap源码分析
2012-11-08 15:17 1361size记录了所有键值对的数目,包括数组(内部实现)中的和 ... -
ArrayList 源码分析
2012-04-24 15:27 1435ArrayList的内部实现是Obje ... -
List 迭代过程中删除或添加元素
2012-04-04 21:54 49121. List 迭代过程中删除元素采用list.remove( ...
相关推荐
Java 集合 ArrayDeque 源码详细分析 ...ArrayDeque 的源码分析主要包括对其主要构造方法、主要属性和 Deque 接口的实现。通过对 ArrayDeque 的源码分析,我们可以更好地理解它的实现机制和使用方法。
《求解关灯游戏》源码分析之二 在编程世界中,关灯游戏(Lights Out)是一款经典的逻辑游戏,它的目标是通过点击一个5x5的网格中的按钮,使得所有的灯都熄灭。每当你点击一个按钮时,它会改变自身的状态(开或关)...
ArrayDeque 的实现基于 JDK 8 中的实现,下面是对 ArrayDeque 的分析。ArrayDeque 的方法概览: public interface Queue<E> extends Collection<E> { //向队列中插入一个元素,并返回 true //如果队列已满,抛出 ...
本文将深入剖析Java集合的源码,探讨其内部实现机制,并结合常见面试题,帮助你更好地理解和应用这些知识。 首先,我们从基础开始,Java集合框架主要分为两大类:List(列表)和Set(集合)。List接口包括ArrayList...
在源码分析中,我们需要关注以下关键点: 1. **接口与实现类的关系**:理解`Collection`接口如何通过不同的实现类(如`ArrayList`、`LinkedList`等)来满足不同场景的需求。 2. **数据结构**:了解数组、链表、哈希...
Java的Stack类实现了栈的功能,源码分析能帮助理解push、pop等操作的实现。 4. **队列**:队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,适用于处理任务队列和事件驱动系统。Java的ArrayDeque类可以作为队列使用,查看其...
4. **源码分析** - 通常,实现线程安全队列的源码会包含如下关键部分: - **插入操作**:确保在队尾添加元素时不会与其他线程的读写操作冲突。 - **移除操作**:在队头移除元素时,确保元素只被一个线程处理一次...
bitset源码Java源码分析 基础集合列表 ArrayList (done) Vector (done) LinkedList (done) Stack (done) ReferenceQueue (done) ArrayDeque (done) Set HashSet (done) TreeSet (done) LinkedHashSet (done) BitSet ...
【源码分析】 对于 ArrayDeque 和 PriorityQueue,源码中包含的添加、删除和查找元素的方法都有高效的实现。ArrayDeque 的 `addFirst()` 和 `addLast()` 方法通过位运算实现元素的添加,而 `pollFirst()` 和 `...
在学习过程中,建议结合教材的理论部分,逐步分析和调试源码,加深对数据结构和算法的理解。同时,实践是检验理解的最佳途径,可以尝试修改和扩展源码,实现自己的数据结构,以此提升编程技能。
源码分析是理解这些数据结构工作原理的关键,可以帮助开发者提升程序性能和代码质量。以下是一些关于Java数据结构的核心知识点: 1. 数组:数组是最基本的数据结构,它在内存中分配连续的空间来存储相同类型的数据...
由于没有具体的标签和压缩包内的文件内容,无法提供更详细的源码分析。但根据题目描述,我们可以预想源码会包含上述算法的实现,以及可能的测试用例和输出结果的验证。如果你能提供更多的上下文信息,例如源码的具体...
在源码分析中,我们还会关注到一些关键方法,如`add()`, `remove()`, `contains()`, `get()`, `size()`等,它们是集合操作的基础。同时,迭代器(Iterator)和泛型(Generics)也是集合框架的重要组成部分,它们提供...
Java的ArrayDeque类可以被用作栈,源码可能包括了压入、弹出和检查栈顶元素的代码。 4. **队列**:队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,常用于任务调度和消息传递。Java的LinkedList类也可用于实现队列,或者...
源码会展示这些算法的实现过程和效率分析。 6. **图和树**:图和树是复杂数据结构,用于表示层次关系或网络结构。Java中没有内置的图或树类,但可以使用自定义类来实现,如二叉树、AVL树、红黑树等。这些数据结构...
通过分析和实践这些源码,开发者可以深入理解数据结构的工作原理,提升编程技巧,以及优化算法性能。此外,了解如何在实际软件项目中应用这些数据结构,如设计高效的数据缓存、数据库索引等,对于提升Java软件的性能...
【扫雷游戏】是经典的一款逻辑推理类游戏,它的java源码揭示了如何用编程语言实现这个游戏的逻辑。...通过分析和理解这个源码,开发者不仅可以学习到基本的Java编程技术,还能提升解决问题和设计复杂系统的能力。
在开源项目"Study_Collection"中,除了对这些核心接口和类的源码分析,还可能涵盖了`Map`接口及其实现,如`HashMap`、`TreeMap`和`ConcurrentHashMap`。`Map`接口用于存储键值对,它的实现方式和优化策略也值得深入...