【Java】實現個動態數組

實現個動態數組

包含:

(1)內部使用一個數組,用來存儲數據

(2)內部使用一個total,記錄實際存儲的元素的個數

MyArrayList.java

import java.util.Arrays;

/*
 * MyArrayList我們自己設計的一種數據結構,一種邏輯結構,當別人用我這個MyArrayList的對象時,就是一個容器對象,
 * 可以用來裝對象。
 */
public class MyArrayList {
	//爲什麼使用Object,因爲只是說這個容器是用來裝對象的,但是不知道用來裝什麼對象。
	private Object[] data;
	private int total;
	
	public MyArrayList(){
		data = new Object[5];
	}
	
	//添加一個元素
	public void add(Object obj){
		//檢查是否需要擴容
		checkCapacity();
		data[total++] = obj;
	}

	private void checkCapacity() {
		//如果data滿了,就擴容爲原來的2倍
		if(total >= data.length){
			data = Arrays.copyOf(data, data.length*2);
		}
	}
	
	//返回實際元素的個數
	public int size(){
		return total;
	}
	
	//返回數組的實際容量
	public int capacity(){
		return data.length;
	}
	
	//獲取[index]位置的元素
	public Object get(int index){
		//校驗index的合理性範圍
		checkIndex(index);
		return data[index];
	}

	private void checkIndex(int index) {
		if(index<0 || index>=total){
			throw new RuntimeException(index+"對應位置的元素不存在");
//			throw new IndexOutOfBoundsException(index+"越界");
		}
	}
	
	//替換[index]位置的元素
	public void set(int index, Object value){
		//校驗index的合理性範圍
		checkIndex(index);
		
		data[index] = value;
	}
	
	//在[index]位置插入一個元素value
	public void insert(int index, Object value){
		/*
		 * (1)考慮下標的合理性
		 * (2)總長度是否夠
		 * (3)[index]以及後面的元素往後移動,把[index]位置騰出來
		 * (4)data[index]=value  放入新元素
		 * (5)total++  有效元素的個數增加
		 */
		
		//(1)考慮下標的合理性:校驗index的合理性範圍
		checkIndex(index);
		
		//(2)總長度是否夠:檢查是否需要擴容
		checkCapacity();
		
		//(3)[index]以及後面的元素往後移動,把[index]位置騰出來
		/*
		 * 假設total = 5, data.length= 10, index= 1
		 * 有效元素的下標[0,4]
		 * 移動:[1]->[2],[2]->[3],[3]->[4],[4]->[5]
		 * 移動元素的個數:total-index
		 */
		System.arraycopy(data, index, data, index+1, total-index);
		
		//(4)data[index]=value  放入新元素
		data[index] = value;
		
		//(5)total++  有效元素的個數增加
		total++;
	}
	
	//返回所有實際存儲的元素
	public Object[] getAll(){
		//返回total個
		return Arrays.copyOf(data, total);
	}
	
	//刪除[index]位置的元素
	public void remove(int index){
		/*
		 * (1)校驗index的合理性範圍
		 * (2)移動元素,把[index+1]以及後面的元素往前移動
		 * (3)把data[total-1]=null  讓垃圾回收器儘快回收
		 * (4)總元素個數減少 total--
		 */
		
		//(1)考慮下標的合理性:校驗index的合理性範圍
		checkIndex(index);
		
		//(2)移動元素,把[index+1]以及後面的元素往前移動
		/*
		 * 假設total=8, data.length=10, index = 3
		 * 有效元素的範圍[0,7]
		 * 移動:[4]->[3],[5]->[4],[6]->[5],[7]->[6]
		 * 移動了4個:total-index-1
		 */
		System.arraycopy(data, index+1, data, index, total-index-1);
		
		//(3)把data[total-1]=null  讓垃圾回收器儘快回收
		data[total-1] = null;
		
//		(4)總元素個數減少 total--
		total--;
	}
	
	//查詢某個元素的下標
/*	public int indexOf(Object obj){
		for (int i = 0; i < total; i++) {
		//這兩種寫法都有風險
			if(obj.equals(data[i])){
				//if(data[i].equals(obj)){
				return i;//找到,返回第一個找到的
			}
		}
		return -1;//沒找到返回-1
	}*/
	
	//查詢某個元素的下標
	public int indexOf(Object obj){
		if(obj == null){
			for (int i = 0; i < total; i++) {
				if(data[i] == null){//等價於 if(data[i] == obj)
					return i;
				}
			}
		}else{
			for (int i = 0; i < data.length; i++) {
				if(obj.equals(data[i])){
					return i;
				}
			}
		}
		return -1;
	}
	
	//刪除數組中的某個元素
	//如果有重複的,只刪除第一個
	public void remove(Object obj){
		/*
		 * (1)先查詢obj的[index]
		 * (2)如果存在,就調用remove(index)刪除就可以
		 */
		
		//(1)先查詢obj的[index]
		int index = indexOf(obj);
		
		if(index != -1){
			remove(index);
		}
		//不存在,可以什麼也不做
		//不存在,也可以拋異常
		//throw new RuntimeException(obj + "不存在");
	}
	
	public void set(Object old, Object value){
		/*
		 * (1)查詢old的[index]
		 * (2)如果存在,就調用set(index, value)
		 */
		
//		(1)查詢old的[index]
		int index = indexOf(old);
		if(index!=-1){
			set(index, value);
		}
		
		//不存在,可以什麼也不做
		//不存在,也可以拋異常
		//throw new RuntimeException(old + "不存在");
	}
}

TestMyArrayList.java

import org.junit.Test;

/*
 * 數據結構:
 * 	 邏輯結構:針對程序員使用角度來說
 * 	物理結構:針對程序員如何實現這個邏輯結構的底層的結構
 * 
 * 1、動態數組
 * 物理結構:數組
 * 邏輯結構:動態數組
 * 	 對於使用者來說,可以自動擴容,自動記錄有效元素的個數.....
 */
public class TestMyArrayList {
	@Test
	public void test1(){
		//1、創建了一個容器對象,比喻,準備了一個箱子
		MyArrayList list = new MyArrayList();
		
		//2、往容器中裝對象
		//僞代碼
		list.add(new Apple());
		list.add("hello");
		for (int i = 1; i <= 5; i++) {
			list.add(i);
		}
		System.out.println("元素的個數:" + list.size());
		System.out.println("實際的容量:" + list.capacity());
	
		//獲取[5]的元素
		Object obj = list.get(5);
		System.out.println(obj);
		
		//替換[5]位置的元素
		list.set(5, "張三");
		obj = list.get(5);
		System.out.println(obj);
		
		
		list.insert(0, "aa");
		list.insert(0, "bb");
		list.insert(0, "cc");
		list.insert(0, "dd");
		System.out.println("元素的個數:" + list.size());
		System.out.println("實際的容量:" + list.capacity());
		
		Object[] all = list.getAll();
		System.out.println(Arrays.toString(all));
		
		System.out.println("刪除後:");
		list.remove(2);
		all = list.getAll();
		System.out.println(Arrays.toString(all));
	
		list.add(null);//null也可以作爲有效元素
		int index = list.indexOf(null);
		System.out.println(null+"在我們的容器的位置:" + index);
	}
}
class Apple{
	
}

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