ArrayDeque

一、类图关系

二、要点分析

1. ArrayDeque 不允许空元素 null

2. 当用作栈时，比 Stack 快，当用作队列时，比 LinkedList 快

一是因为它基于循环数组（只需操作索引），二是没有使用 Synchronized 修饰方法（非线程安全）

This class is likely to be faster than Stack when used as a stack, and faster than LinkedList when used as a queue.

3. 迭代器 fail-fast

4. 容量是 2 的整数次幂，最小（初始）容量是 8，构造函数可以指定容量，自动修正为 2 的整数次幂大小

默认容量是16

private void allocateElements(int numElements) {
int initialCapacity = MIN_INITIAL_CAPACITY;
// Find the best power of two to hold elements.
// 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 = new Object[initialCapacity];
}

// 解释说明

简单分析一下代码的运算过程，注：">>>"代表按位右移（空位 0 补齐）：
假设a=1xxxxxxxxxxxx...(base 2, x代表该位任意为0或1)
首先a |= (a >>> 1)之后，a => 11xxxxxxxx...(最高两位是1)
然后a |= (a>>> 2): a => 1111xxxxxxxxx...（最高四位是1）
再a |= (a>>> 4): a => 11111111xxxxxxx...（最高八位是1）
........
最终，a的所有低位也都变成了1，即11111111...111(全是1)
再a++ 就变成了10000000000...000(加一之后进位，比原来的二进制串多了一位，且第一位是1，其它位都是0)，这个算法不仅时间效率高，而且只用到了一个变量，真可谓是短小精悍，在HashMap里也可以看到这个算法的身影。

5. 容量占满时，使用翻倍策略扩容，内部是个数组（循环数组）

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); // 理解这两句，请看下图
elements = a;
head = 0;
tail = n;
}

注意： head 指向实际存有数据的头节点，tail 指向下一个应该放数据的尾节点

6. 取下标操作使用位运算，例如

public E pollFirst() {
int h = head;
@SuppressWarnings("unchecked")
E result = (E) 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;
}

7. 含逆向迭代方法 descendingIterator

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