我翻阅java源代码尝试学习集合的实现。 在 ArrayDeque 类中发现了一个有趣的东西。
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;
}
public E pollLast() {
int t = (tail - 1) & (elements.length - 1);
@SuppressWarnings("unchecked")
E result = (E) elements[t];
if (result == null)
return null;
elements[t] = null;
tail = t;
return result;
}
下面两行是什么意思? 是位运算吗?他们为什么使用它以及这里的目的是什么?
head = (h + 1) & (elements.length - 1);
int t = (tail - 1) & (elements.length - 1);
我知道使用按位的一种情况是将 2 个值打包到 1 个变量中。但似乎并非如此。
最佳答案
看一下初始化代码——双端队列表示为一个数组,其大小始终是 2 的幂:
195 public ArrayDeque(int numElements) {
196 allocateElements(numElements);
197 }
124 private void allocateElements(int numElements) {
125 int initialCapacity = MIN_INITIAL_CAPACITY;
126 // Find the best power of two to hold elements.
127 // Tests "<=" because arrays aren't kept full.
128 if (numElements >= initialCapacity) {
129 initialCapacity = numElements;
130 initialCapacity |= (initialCapacity >>> 1);
131 initialCapacity |= (initialCapacity >>> 2);
132 initialCapacity |= (initialCapacity >>> 4);
133 initialCapacity |= (initialCapacity >>> 8);
134 initialCapacity |= (initialCapacity >>> 16);
135 initialCapacity++;
136
137 if (initialCapacity < 0) // Too many elements, must back off
138 initialCapacity >>>= 1;// Good luck allocating 2 ^ 30 elements
139 }
140 elements = (E[]) new Object[initialCapacity];
141 }
所以 elements.length - 1
是二进制的,基本上是超出数组大小之前的一系列 1
位。
例如,如果 elements
被初始化为一个大小为 16 的数组,那么 elements.length - 1
就是 15,即 0..001111
(截断前导零)。
因此,当 pollFirst
方法中的 head
元素被重置时(提前一个),使用位运算符 &
来使双端队列循环。同样,如果 elements
的大小为 16,而当前 head
的大小为 15,则 head + 1
将为 16,因此:
10000
01111
-----
00000
意思是,head
被重置为索引 0。这允许您重用已经分配的空间,使用数组及其 O(1) 的插入和检索效率,而无需分配新空间。
对于重置 tail
变量的 pollLast
也是如此,即如果 tail
为 0 且 elements
尺寸为 16,则:
tail 00000
tail-1 11111 (-1 in two's complement)
01111
-----
01111
意思是 tail
减一,但从 0 移动到 elements.length - 1
。
您可以使用更“复杂”的 if 语句(或使用三元运算符)实现相同的效果,但这是实现循环数组的一种相当普遍且可接受的方式。
关于java - 为什么 ArrayDeque 类在 pollFirst 方法中使用按位运算?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/36825213/