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]);
        }
         
         
    }
}

 

 

 

來源於:https://www.cnblogs.com/ysocean/p/6812674.html


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