Question

几乎所有编程语言都有一些使用动态数组的列表实现，动态数组在达到一定容量时会自动扩展。例如，Java有ArrayList，C ++有std::vector。

最近我学习了圆形阵列deques，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，它们允许在末尾进行O（1）查找和O（1）插入，并且与O（N）成比例的空间。但是，它们也允许在开始时插入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deques与数组列表具有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？

Answer 1

如果您不需要插入列表的头部，那么圆形双端队列会产生不必要的开销，例如：索引方法。在循环双端队列中，访问索引i需要在访问底层数组之前将i添加到head元素的索引并循环（例如，使用模运算符或按位运算符），而使用vanilla向量时，在访问之前不需要对i进行操作底层数组。

为了证明这种开销，典型的deque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，如果您需要访问从索引0开始元素连续的基础数组，则无法传递deque。

请参阅问题Why would I prefer using vector to deque，这与您的问题非常相似。

为什么不总是使用圆形数组deques而不是数组列表？

1 个答案: