JAVA 用數組實現 ArrayList

　　我們知道 ArrayList 是一個集合，它能存放各種不同類型的數據，而且其容量是自動增長的。那么它是怎么實現的呢？

　　其實 ArrayList 的底層是用 數組實現的。我們查看 JDK 源碼也可以發現。而用數組實現集合的原理有兩點：

　　1、能自動擴容

　　2、能存放不同類型的數據

這兩點我們是這樣解決的：

　　1、當一個數據存放滿了，我們就將這個數據復制到一個新的數組中，而這個新的數組容量要比原數組大。通過這樣不斷的擴大數組長度，也就是集合的容量。那么這里我們用到了這個方法  System.arraycopy

完整的寫法為：public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

參數

@ src -- 這是源數組 @ srcPos -- 這是源數組中的起始位置 @dest -- 這是目標數組 @ destPos -- 這是目標數據中的起始位置  @ length -- 這是一個要復制的數組元素的數目

int arr1[] = {0,1,2,3,4,5};
int arr2[] = {0,10,20,30,40,50};
System.arraycopy(arr1,0,arr2,1,2);
//結果為：arr2 = [0,0,1,30,40,50];

　　2、第二個問題，我們只需要聲明為 Object 類型的數組就可以了。

 

 

完整代碼如下：

package com.ys.collection;

public class MyArrayList {
	//用於存儲數據
	private transient Object[] data = null;
	//集合的元素個數
	private int size = 0;
	//定義一個常量為 10.(后面用於定義默認的集合大小)
	private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
	
	/***
	 * 有參構造函數
	 * 指定數組的大小
	 * @param length   
	 */
	public MyArrayList(int initialCapacity){
		if(initialCapacity < 0){
			throw new IllegalArgumentException("非法的集合初始容量值 Illegal Capacity: "+
					initialCapacity);
		}else{
			//實例化數組
			this.data = new Object[initialCapacity];
		}
	}
	
	/***
	 * 無參構造函數
	 * 指定數組的初始大小為 10
	 */
	public MyArrayList(){
		this(DEFAULT_CAPACITY);
	}
	
	/***
	 * 1、復制原數組，並擴容一倍
	 * 2、復制原數組，並擴容一倍，並在指定位置插入對象
	 * @param index
	 * @param obj
	 */
	public void checkIncrease(int index,Object obj){
		if(size >= data.length){
			//實例化一個新數組
			Object[] newData = new Object[size*2];
			
			if(index == -1 && obj == null){
				System.arraycopy(data, 0, newData, 0, size);
			}else{
				//將要插入索引位置前面的對象 拷貝
				System.arraycopy(data, index, newData, index+1, size-index);
			}
			
			//將 newData 數組賦值給 data數組
			data = newData;
			newData = null;
		}
	}
	
	/***
	 * 獲取數組的大小
	 * @return
	 */
	public int getSize(){
		return this.size;
	}
	
	/***
	 * 根據元素獲得在集合中的索引
	 * @param o
	 * @return
	 */
	public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = 0; i < data.length; i++)
                if (data[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = 0; i < data.length; i++)
                if (o.equals(data[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }
	
	/***
	 * 在尾部添加元素
	 * @param obj
	 * @return
	 */
	public boolean add(Object obj){
		//檢查是否需要擴容
		checkIncrease(-1, null);
		data[size++] = obj;
		return true;
		
	}
	
	/**
	 * 判斷給定索引是否越界
	 * @param index
	 * @return
	 */
	public boolean checkIndexOut(int index){
		if(index > size || index < 0){
			throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界，集合大小為:"+size+",您指定的索引大小為:"+index);
		}
		return true;
	}
	
	public boolean add(int index,Object obj){
		//如果給定索引長度剛好等於原數組長度，那么直接在尾部添加進去
		if(index == size){
			add(obj);
		}
		//checkIndexOut()如果不拋異常，默認 index <=size,且 index > 0
		else if(checkIndexOut(index)){	
			if(size < data.length){
				System.arraycopy(data, index, data, index+1, size-index);
				data[index] = obj;
			}else{
				//需要擴容
				checkIncrease(index, obj);
			}
			size++;
		}
		
		return true;
	}
	
	/***
	 * 根據索引獲得元素
	 * @param index
	 * @return
	 */
	public Object get(int index){
		checkIndexOut(index);
		return data[index];
		
	}
	
	/***
	 * 刪除所有元素
	 */
	public void removeAll(){
		for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
			data[i] = null;
		}
	}
	
	/***
	 * 根據索引刪除元素
	 * @param index
	 * @return
	 */
	public Object remove(int index){
		if(index == size+1){
			throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界，集合大小為:"+size+",您指定的索引大小為:"+index);
		}else if(checkIndexOut(index)){
			//保存對象
			Object obj = data[index];
			if(index == size){
				data[index] = null;
			}else{
				//將后邊的數組向前移動一位
				System.arraycopy(data, index+1, data, index, size-index);
			}
			size--;
			return obj;
		}
		
		return null;
	}
	
	/***
	 * 刪除指定的元素，刪除成功返回 true，失敗返回 false
	 * @param obj
	 * @return
	 */
	public boolean remove(Object obj){
		for(int i = 0 ; i < size ; i++){
			if(obj.equals(data[i])){
				remove(i);
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	
	/***
	 * 在指定位置修改元素，通過索引，修改完成后返回原數據
	 * @param index
	 * @param obj
	 * @return
	 */
	public Object change(int index,Object obj){
		checkIndexOut(index);
		Object oldObj = data[index];
		data[index] = obj;
		return oldObj;
	}
	
	/***
	 * 查看集合中是否包含某個元素，如果有，返回 true，沒有返回 false
	 * @param obj
	 * @return
	 */
	public boolean contain(Object obj){
		for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
			if(obj.equals(data[i])){
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	
	
	
	
	
	public static void main(String [] args){
		
		MyArrayList my = new MyArrayList();
		//System.out.println(my.data.length);
		my.add(0,3);
		//System.out.println(my.getSize());
		my.add(0,4);
		//System.out.println(my.getSize());
		my.add(0,5);
		//my.removeAll();
		//my.remove(2);
		//System.out.println(my.get(2));
		System.out.println(my.indexOf(null));
		System.out.println(my.contain(2));
		for(int i = 0 ; i < my.data.length ; i++){
			System.out.println(my.data[i]);
		}
		
		
	}
}