几乎所有的编程语言都有一些使用动态数组的列表的实现,当它达到一定容量时会自动扩展。例如,Java 有 ArrayList
, 而 C++ 有 std::vector
.
最近我了解了循环数组双端队列,它也是使用动态数组实现的。它们跟踪列表的起始索引,并使用模运算来访问元素。与数组列表一样,它们允许 O(1) 查找和 O(1) 在末尾插入,空间与 O(N) 成正比。但是,它们也允许在开头插入 O(1)。
(虽然 Java 的 ArrayDeque
实现了这种数据结构,但它不允许查找元素。C++ 的 std::deque
似乎使用了不同的实现。)
如果这些数组双端队列具有与数组列表相同或更好的性能特征,那么为什么不总是将它们用作列表的默认实现呢?
最佳答案
如果您不需要在列表的头部插入,那么循环双端队列会产生不必要的开销,例如对于索引方法。在循环双端队列中,访问索引 i 需要将 i 添加到头元素的索引并在访问底层数组之前循环(例如使用模或按位运算符),而对于普通向量,在访问之前不需要对 i 进行操作底层数组。
为了演示这种开销,典型的双端队列实现可能如下所示:
template <typename T>
class Deque {
private:
T* array; // The underlying array, holding elements of the deque.
int size; // The number of elements held by the deque.
int capacity; // The size of array ** must be a power of two **.
int head; // The index of the head element within array.
public:
T& operator[](int index) {
// Notice the calculation required before accessing array.
return array[(head + index) & (capacity - 1)]
}
};
此外,如果您需要访问元素从索引 0 开始连续的底层数组,则双端队列将无法提供。
见问题Why would I prefer using vector to deque ,这与您的非常相似。
关于arrays - 为什么不总是使用循环数组双端队列而不是数组列表?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/31354105/