双端队列deque的初始化和扩容

一、双端队列的结构

 

deque的结构是由两个数组组成的，暂且把这两个数组称作是1号数组和2号数组(Array_1、Array_2)

 

1号数组保存的是指向2号数组的指针，1号数组的初始大小为2，在2号数组满的时候进行2倍扩容，初始化1号数组中间位置的指针指向2号数组Array_1[size/2]=Array_2；

 

2号数组保存的是deque的内容，2号数组有两个指针，first和last，我们打这两称作头指针和尾指针，deque的push_front()和push_back()就是对这两个指针进行操作

 

first指针和last指针初始化的时候在2号数组的中间位置，*first=Array_2[max_size/2]，*last=*(first+1)；

 

Array_2数组的大小max_size取决于deque保存的数据类型sizeof(T)的大小，如果sizeof(T)>4096     max_size=1；否则max_size=4096/sizeof(T) 

初始化之后的结构

/*
                        <--    first
        Array_1[0] |         |
        Array_1[1] | - - - - - - - - - - -              Array_2
                               |
                              last -->
        */

 

 

二、deque的扩容

 

首先deque是采取二倍扩容机制，并且是对1号数组Array_1进行扩容，扩容之后还是从数组中间位置开始使用，有以下几种情况需要对1号数组进行扩容

假设1号数组的大小为size_1

1、first指针移动到Array_2的头部位置，first指针所在的Array_2数组对应1号数组的下标i==0，last指针所在的Array_2对应的1号数组下标 j+1<size_1，这时候需要对Array_1进行2倍扩容

/*                            <--    first
                                         |
        Array_1[0] | - - - - - - - - - - -              Array_2_1
        Array_1[1] | - - - - - - - - - - -              Array_2_0
                               |
                              last -->
        */

 

 

2、last指针移动到Array_2的尾部位置，last指针所在的Array_2数组对应1号数组的下标i==size_1-1，first指针所在的Array_2对应的1号数组下标 j==0，这时候需要对Array_1进行2倍扩容

/*                    
                            <--    first
                                 |
        Array_1[0] |             - - - - -                Array_2_1
        Array_1[1] | - - - - - - - - - - -              Array_2_0
                                         |
                                        last -->
        */

 

 

当first指针或last指针指到Array_2数组的边界位置，可以通过整体向上或向下移动腾出空间，那么可以不需要进行扩容

//整体向下移动一个位置，还是可以给first腾出一个位置的，所以可以不进行扩容
    /*                    
              <--  first
                     |
        Array_1[0] | - - - - - - - - - - -                Array_2_2
        Array_1[1] | - - - - - - - - - - -                Array_2_1
        Array_1[2] | - - - - - - -                      Array_2_0                                 |
        Array_1[3]                 |
                               last -->
        */