ArrayDeque 类的 addFirst 方法答案

【问题标题】：addFirst method of ArrayDeque ClassArrayDeque 类的 addFirst 方法
【发布时间】：2015-04-03 14:04:38
【问题描述】：

java.util.ArrayDeque类中addFirst方法的代码是

public void addFirst(E e) {
    if (e == null)
        throw new NullPointerException();
    elements[head = (head - 1) & (elements.length - 1)] = e;
    if (head == tail)
        doubleCapacity();
}

这里的意思我看不懂

head = (head - 1) & (elements.length - 1)

另外，假设数组大小为 10。head 为 0，tail 为 9（数组已满）。在这种情况下，将在什么索引系统上进行插入？（我的理解是：如果数组满了，先增加它的大小，然后在arraySize()-1索引中插入。）

【问题讨论】：

我也有同样的疑问 :)

标签： java arraydeque

【解决方案1】：

这里它使用& 运算符意味着它将在两个整数中执行二进制与运算。

假设你的 case head = 0 那么 head 会变成

头 = -1

和elements.length = 16（默认情况下，正如@Adrian所说，它只有2的幂）

所以执行操作-1 & 15（即11111111 & 00001111）它将变为15，这是添加元素的目标位置。

【讨论】：

【解决方案2】：

下面这行的功能基本上是(head - 1) MODULO (elements.length)，所以当head == 0时，head减去1得到最大可能值而不是-1。

head = (head - 1) & (elements.length - 1)

10 不是elements 的有效长度，根据实现，elements.length 始终是 2 的幂。如果不是这种情况，操作将无法正常工作。

理解为什么会这样需要位操作的知识。为简单起见，假设 elements.length == 16 == 00010000b 并且值的长度是 8 位而不是实际的 32 位：

(elements.length - 1) 用于获取 n 位长的位掩码，其中 2^n 是元素的当前长度。 (elements.length - 1) == 15 == 00001111b 在这种情况下。

如果 head > 0 和 head < elements.length（这是给定的），那么 (head - 1) & (elements.length - 1) == (head - 1)，因为与 1 进行 AND 运算没有任何作用。

如果head == 0，head - 1 == -1 == 11111111b。（二进制补码有符号整数表示法，尽管您也可以将其视为简单的整数溢出。）与掩码 (head - 1) & 00001111b == 11111111b & 00001111b == 00001111b == 15 进行与运算，这是想要的值。

【讨论】：

这正是我想要的:)