JAVA 用数组实现 ArrayList

JAVA 用数组实现 ArrayList

 

　　我们知道 ArrayList 是一个集合，它能存放各种不同类型的数据，而且其容量是自动增长的。那么它是怎么实现的呢？

　　其实 ArrayList 的底层是用 数组实现的。我们查看 JDK 源码也可以发现。而用数组实现集合的原理有两点：

　　1、能自动扩容

　　2、能存放不同类型的数据

这两点我们是这样解决的：

　　1、当一个数据存放满了，我们就将这个数据复制到一个新的数组中，而这个新的数组容量要比原数组大。通过这样不断的扩大数组长度，也就是集合的容量。那么这里我们用到了这个方法  System.arraycopy

完整的写法为：public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

参数

@ src -- 这是源数组 @ srcPos -- 这是源数组中的起始位置 @dest -- 这是目标数组 @ destPos -- 这是目标数据中的起始位置  @ length -- 这是一个要复制的数组元素的数目

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

　　2、第二个问题，我们只需要声明为 Object 类型的数组就可以了。

 

 

完整代码如下：

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package com.ys.collection;
 
public class MyArrayList {
    //用于存储数据
    private transient Object[] data = null;
    //集合的元素个数
    private int size = 0;
    //定义一个常量为 10.(后面用于定义默认的集合大小)
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
     
    /***
     * 有参构造函数
     * 指定数组的大小
     * @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{
            //实例化数组
            this.data = new Object[initialCapacity];
        }
    }
     
    /***
     * 无参构造函数
     * 指定数组的初始大小为 10
     */
    public MyArrayList(){
        this(DEFAULT_CAPACITY);
    }
     
    /***
     * 1、复制原数组，并扩容一倍
     * 2、复制原数组，并扩容一倍，并在指定位置插入对象
     * @param index
     * @param obj
     */
    public void checkIncrease(int index,Object obj){
        if(size >= data.length){
            //实例化一个新数组
            Object[] newData = new Object[size*2];
             
            if(index == -1 && obj == null){
                System.arraycopy(data, 0, newData, 0, size);
            }else{
                //将要插入索引位置前面的对象 拷贝
                System.arraycopy(data, index, newData, index+1, size-index);
            }
             
            //将 newData 数组赋值给 data数组
            data = newData;
            newData = null;
        }
    }
     
    /***
     * 获取数组的大小
     * @return
     */
    public int getSize(){
        return this.size;
    }
     
    /***
     * 根据元素获得在集合中的索引
     * @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){
        //检查是否需要扩容
        checkIncrease(-1, null);
        data[size++] = obj;
        return true;
         
    }
     
    /**
     * 判断给定索引是否越界
     * @param index
     * @return
     */
    public boolean checkIndexOut(int index){
        if(index > size || index < 0){
            throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界，集合大小为:"+size+",您指定的索引大小为:"+index);
        }
        return true;
    }
     
    public boolean add(int index,Object obj){
        //如果给定索引长度刚好等于原数组长度，那么直接在尾部添加进去
        if(index == size){
            add(obj);
        }
        //checkIndexOut()如果不抛异常，默认 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{
                //需要扩容
                checkIncrease(index, obj);
            }
            size++;
        }
         
        return true;
    }
     
    /***
     * 根据索引获得元素
     * @param index
     * @return
     */
    public Object get(int index){
        checkIndexOut(index);
        return data[index];
         
    }
     
    /***
     * 删除所有元素
     */
    public void removeAll(){
        for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
            data[i] = null;
        }
    }
     
    /***
     * 根据索引删除元素
     * @param index
     * @return
     */
    public Object remove(int index){
        if(index == size+1){
            throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界，集合大小为:"+size+",您指定的索引大小为:"+index);
        }else if(checkIndexOut(index)){
            //保存对象
            Object obj = data[index];
            if(index == size){
                data[index] = null;
            }else{
                //将后边的数组向前移动一位
                System.arraycopy(data, index+1, data, index, size-index);
            }
            size--;
            return obj;
        }
         
        return null;
    }
     
    /***
     * 删除指定的元素，删除成功返回 true，失败返回 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，通过索引，修改完成后返回原数据
     * @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个元素，如果有，返回 true，没有返回 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]);
        }
         
         
    }
}
posted @ 2017-05-25 14:00  Sonnyb  阅读(511)  评论(0)  编辑  收藏  举报