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package deque
import (
"fmt"
"sync/atomic"
)
// 默认每个数组的大小
const chunkSize = 254
var elemDefValue Elem
//存数据的地方,同时标记存,取的位置信息
type chunk struct {
s int //data 已取出的位置
e int //data 已存储的位置(1:第二位还未存),如果达到254后就要去外层新增一个chunk引用
data [chunkSize]Elem
}
func (c *chunk) back() Elem {
if c.e > c.s {
return c.data[c.e-1]
}
return elemDefValue
}
func (c *chunk) front() Elem {
if c.e > c.s {
return c.data[c.s]
}
return elemDefValue
}
type deque struct {
chunks []*chunk //数据存储的slice, 引用 chunkPitch中真正有数据的位,如果每个254数组存满后,就要扩充上一级对象
chunkPitch []*chunk //64个引用位(前32用pushfront,后32位pushback)
sFree int //开始(前面)空余的个数 初始32
eFree int //后面空余的个数位 初始32
}
var (
//将chunk对象池化
sharedChunkPool = newChunkPool(func() interface{} {
return &chunk{}
})
)
// NewDeque creates a new Deque instance.
func NewDeque() Deque {
dq := &deque{
chunkPitch: make([]*chunk, 64), //默认64个槽位
sFree: 32, //开始都是对半分
eFree: 32, //开始都是对半分
}
return dq
}
func (dq *deque) balance() {
var pitchLen = len(dq.chunkPitch)
n := len(dq.chunks)
dq.sFree = pitchLen/2 - n/2
dq.eFree = pitchLen - dq.sFree - n
newChunks := dq.chunkPitch[dq.sFree : dq.sFree+n]
copy(newChunks, dq.chunks)
dq.chunks = newChunks
for i := 0; i < dq.sFree; i++ {
dq.chunkPitch[i] = nil
}
for i := pitchLen - dq.eFree; i < pitchLen; i++ {
dq.chunkPitch[i] = nil
}
}
func (dq *deque) realloc() {
if len(dq.chunks) < len(dq.chunkPitch)/2 {
dq.balance()
return
}
newLen := len(dq.chunkPitch) * 2
newPitch := make([]*chunk, newLen)
n := len(dq.chunks)
dq.sFree = newLen/2 - n/2
dq.eFree = newLen - dq.sFree - n
newChunks := newPitch[dq.sFree : dq.sFree+n]
for i := 0; i < n; i++ {
newChunks[i] = dq.chunks[i]
}
dq.chunkPitch = newPitch
dq.chunks = newChunks
}
//向右扩充 占据【chunkPitch】右边的位置,如果没有位置了就需要扩充 chunkPitch的容量
func (dq *deque) expandEnd() {
if f := dq.eFree; f == 0 {
dq.realloc()
}
c := sharedChunkPool.Get().(*chunk)
c.s, c.e = 0, 0
dq.eFree--
newEnd := len(dq.chunkPitch) - dq.eFree
dq.chunkPitch[newEnd-1] = c
dq.chunks = dq.chunkPitch[dq.sFree:newEnd]
}
//向左扩充,新增的chunk放到[chunkPitch]靠左的地方
func (dq *deque) expandStart() {
if f := dq.sFree; f == 0 {
dq.realloc()
}
c := sharedChunkPool.Get().(*chunk)
c.s, c.e = chunkSize, chunkSize
dq.sFree--
dq.chunkPitch[dq.sFree] = c
newEnd := len(dq.chunkPitch) - dq.eFree
dq.chunks = dq.chunkPitch[dq.sFree:newEnd]
}
// 回收[chunkPitch]右边的chunk
func (dq *deque) shrinkEnd() {
n := len(dq.chunkPitch)
if dq.sFree+dq.eFree == n {
return
}
newEnd := n - dq.eFree - 1
c := dq.chunkPitch[newEnd]
dq.chunkPitch[newEnd] = nil
sharedChunkPool.Put(c)
dq.eFree++
dq.chunks = dq.chunkPitch[dq.sFree:newEnd]
if dq.sFree+dq.eFree < n {
return
}
dq.sFree = n / 2
dq.eFree = n - dq.sFree
}
//回收[chunkPitch]左边的chunk
func (dq *deque) shrinkStart() {
n := len(dq.chunkPitch)
if dq.sFree+dq.eFree == n {
return
}
c := dq.chunkPitch[dq.sFree]
dq.chunkPitch[dq.sFree] = nil
sharedChunkPool.Put(c)
dq.sFree++
curEnd := len(dq.chunkPitch) - dq.eFree
dq.chunks = dq.chunkPitch[dq.sFree:curEnd]
if dq.sFree+dq.eFree < n {
return
}
dq.sFree = n / 2
dq.eFree = n - dq.sFree
}
func (dq *deque) PushBack(v Elem) {
var c *chunk
n := len(dq.chunks)
if n == 0 {
dq.expandEnd()
c = dq.chunks[n]
} else {
c = dq.chunks[n-1]
if c.e == chunkSize {
dq.expandEnd()
c = dq.chunks[n]
}
}
c.data[c.e] = v
c.e++
}
func (dq *deque) PushFront(v Elem) {
var c *chunk
n := len(dq.chunks)
if n == 0 {
dq.expandStart()
c = dq.chunks[0]
} else {
c = dq.chunks[0]
if c.s == 0 {
dq.expandStart()
c = dq.chunks[0]
}
}
c.s--
c.data[c.s] = v
}
func (dq *deque) PopBack() Elem {
n := len(dq.chunks)
if n == 0 {
return elemDefValue
}
c := dq.chunks[n-1]
if c.e == c.s {
return elemDefValue
}
c.e--
r := c.data[c.e]
c.data[c.e] = elemDefValue
if c.e == 0 {
dq.shrinkEnd()
}
return r
}
func (dq *deque) PopFront() Elem {
n := len(dq.chunks)
if n == 0 {
return elemDefValue
}
c := dq.chunks[0]
if c.e == c.s {
return elemDefValue
}
r := c.data[c.s]
c.data[c.s] = elemDefValue
c.s++
if c.s == chunkSize {
dq.shrinkStart()
}
return r
}
func (dq *deque) DequeueMany(max int) []Elem {
return dq.dequeueManyImpl(max, nil)
}
func (dq *deque) dequeueManyImpl(max int, buf []Elem) []Elem {
n := dq.Len()
if n == 0 {
return nil
}
if max > 0 && n > max {
n = max
}
if n <= cap(buf) {
buf = buf[:n]
} else {
buf = make([]Elem, n)
}
for i := 0; i < n; i++ {
c := dq.chunks[0]
buf[i] = c.data[c.s]
c.data[c.s] = elemDefValue
c.s++
if c.s == chunkSize {
dq.shrinkStart()
}
}
return buf
}
func (dq *deque) DequeueManyWithBuffer(max int, buf []Elem) []Elem {
return dq.dequeueManyImpl(max, buf)
}
func (dq *deque) Back() Elem {
n := len(dq.chunks)
if n == 0 {
return elemDefValue
}
return dq.chunks[n-1].back()
}
func (dq *deque) Front() Elem {
n := len(dq.chunks)
if n == 0 {
return elemDefValue
}
return dq.chunks[0].front()
}
func (dq *deque) Empty() bool {
n := len(dq.chunks)
return n == 0 || n == 1 && dq.chunks[0].e == dq.chunks[0].s
}
func (dq *deque) Len() int {
n := len(dq.chunks)
switch n {
case 0:
return 0
case 1:
return dq.chunks[0].e - dq.chunks[0].s
default:
return chunkSize - dq.chunks[0].s + dq.chunks[n-1].e + (n-2)*chunkSize
}
}
func (dq *deque) Enqueue(v Elem) {
dq.PushBack(v)
}
func (dq *deque) Dequeue() Elem {
return dq.PopFront()
}
func (dq *deque) Dump() []Elem {
n := dq.Len()
if n == 0 {
return nil
}
vals := make([]Elem, n)
var idx int
for _, c := range dq.chunks {
for i := c.s; i < c.e; i++ {
vals[idx] = c.data[i]
idx++
}
}
return vals
}
func (dq *deque) Range(f func(i int, v Elem) bool) {
n := dq.Len()
if n == 0 {
return
}
var i int
for _, c := range dq.chunks {
for j := c.s; j < c.e; j++ {
v := c.data[j]
if !f(i, v) {
return
}
i++
}
}
}
func (dq *deque) Peek(idx int) Elem {
i := idx
for _, c := range dq.chunks {
if i < 0 {
break
}
n := c.e - c.s
if i < n {
return c.data[c.s+i]
}
i -= n
}
panic(fmt.Errorf("out of range: %d", idx))
}
func (dq *deque) Replace(idx int, v Elem) {
i := idx
for _, c := range dq.chunks {
if i < 0 {
break
}
n := c.e - c.s
if i < n {
c.data[c.s+i] = v
return
}
i -= n
}
panic(fmt.Errorf("out of range: %d", idx))
}
// NumChunksAllocated returns the number of chunks allocated by now.
func NumChunksAllocated() int64 {
return atomic.LoadInt64(&sharedChunkPool.numChunksAllocated)
}