Java-数组队列

Java-数组队列

1、为何要创建一个数组队列？

　　数组的优点和缺点：

　　　　优点：访问速度是所有数据结构中最快的一种。

　　　　缺点：大小固定，如果要存储的数据个数不确定的时候？
   　　　　  　　数组空间不够，导致越界异常发生
   　　　　  　　如果空间太大了，数据不够，就会浪费内存空间
 　　　　　　　插入、删除数据，的操作非常麻烦。　

　　可见数组虽然有访问速度快的优点，但是数组的大小是固定了的，经常会出现空间不够或者数组越界的情况，并且删除和插入数据特别麻烦，因此就引入了数组队列的概念

 

2、数组队列的实现原理

　  数组的大小是根据你要添加的数据来决定的。
  　根据添加、删除数据的个数，来创建新的数组。
  　数组名中存储的是数组对象在堆内存空间的首地址。
  　新数组名中存储了新数组对象的首地址。
  　把这个首地址给原来数组名。
  　原来的数组对象，JVM（java虚拟机）的垃圾回收机制，会销毁对象，释放内存空间。

 

3、数组队列的具体实现方法

 

  数组队列：定义类，封装对数组的操作。

 

  数组队列的要求：
  在特殊情况，数组队列中只能存储某一种数据类型，如果存储其他的数据就报错。
  在特殊情况，数组中可以存储任意一种数据类型的数据
  上面两种情况的实现需要用到泛型<E>、<K、V>、<T>、...
   　　①泛型不是Java中的一种数据类型。
   　　②只是一个特殊的符号，可以在你不确定要存储什么类型的数据时，用这个符号代替Java中所有的数据类型。
   当你使用的时候，你可以用对应的数据类型来代替这个符号，这样
   就只能存储你指定的这一种数据类型；
   如果你不指定，则任意一种数据类型都可以存储。

 

4、自己定义一个数组队列的类

代码如下：

 

package com.cyt.myarraylist0126;

public class Myarraylist<e> {
    // 定义一个Object类型的数组
    private Object[] array = null;
    // 定义这个数组中已经添加的元素个数
    private int size = 0;

    // 通过构建函数初始化object数组
    public Myarraylist() {
        array = new Object[0];
    }

    public Myarraylist(int length) {
        array = new Object[length];
    }

    // 定义了一个往队列末尾添加元素的方法
    public void add(e stu) {
        if (array.length == 0 || array.length == size) {
            Object[] newarray = new Object[array.length + 1];
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                newarray[i] = array[i];
            }
            newarray[array.length] = stu;
            array = newarray;
            size++;
        } else {
            array[size++] = stu;
        }
    }
    //定义了一个通过下标往队列数组里面插入元素的方法
    public boolean add(int index, e stu) {
        if (index < 0 || index >= array.length)
            return false;
        else {
            Object[] newarray = new Object[array.length + 1];
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                newarray[i] = array[i];
            }
            array = newarray;
            for (int i = array.length - 1; i > index; i--) {
                array[i] = array[i - 1];
            }
            array[index] = stu;
            size++;
            return true;

        }

    }

    //定义了一个往队列数组通过下标添加队列数组的方法
    // C++的移动（需要经常复习）
    public boolean add(int index, Myarraylist<e> mal) {
        if (index < 0 || index >= array.length)
            return false;
        else if (array.length - size >= mal.size) {

            for (int i = size + mal.size - 1; i >= index + mal.size; i--) {
                array[i] = array[i - mal.size];
            }
            for (int i = index; i < index + mal.size; i++) {
                array[i] = mal.get(i - index);
            }
            size += mal.size;
            return true;
        } else {
            Object[] newarray = new Object[mal.size + size];
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                newarray[i] = array[i];
            }
            array = newarray;
            for (int i = size + mal.size - 1; i >= index + mal.size; i--) {
                array[i] = array[i - mal.size];
            }
            for (int i = index; i < index + mal.size; i++) {
                array[i] = mal.get(i - index);
            }
            size += mal.size;
            return true;
        }

    }

    //定义了一个通过下标移除队列数组已有元素的方法
    public e remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size)
            return null;
        // 获取要移除的数据
        Object stu = array[index];
        int i;
        // 把index位置后的数据都往前移一位
        for (i = index + 1; i < size; i++)
            array[i - 1] = array[i];
        array[i - 1] = null;
        size--;
        return (e) stu;
    }

    //定义了一个移除队列元素中特定元素的方法
    public boolean remove(e stu) {
        int index = 0;
        for (index = 0; index < array.length; index++) {
            if (array[index] == stu) {
                break;
            }
        }
        if (index < 0 || index >= array.length)
            return false;
        else {
            // 获取要移除的数据
            Object stu2 = array[index];
            // 把index位置后的数据都往前移一位
            for (int i = index + 1; i < size; i++)
                array[i - 1] = array[i];
            size--;
            return true;
        }
    }
    //定义了一个移除队列中所有指定对象的方法
    // 非常易错的地方
    public int removeAll(e stu) {
        boolean a = true;
        while (a) {
            a = false;
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                if (array[i] == stu) {
                    a = true;
                    int j;
                    for (j = i; j < array.length - 1; j++) {
                        array[j] = array[j + 1];
                    }
                    // 关键点
                    array[j] = null;
                    size--;
                    break;
                }
            }
        }

        return 0;
    }
    //定义了一个通过下标更新元素的方法
    public boolean update(int index, e stu) {
        if (index < 0 || index >= array.length)
            return false;
        else {
            array[index] = stu;
            return true;
        }
    }
    //定义了一个更新所有指定对象的方法
    public int updateAll(e stu, e newstu) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (array[i] == stu) {
                array[i] = newstu;
            }
        }
        return 0;
    }
    //定义了一个获取数组中特定下标元素的方法
    public e get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size)
            return null;
        return (e) array[index];
    }
    //定义了一个获取队列数组中已有元素个数的方法
    public int size() {
        return size;
    }
    //定义了一个获取队列数组的方法
    public e[] getarray() {
        return (e[]) array;
    }
}

 

 

5、测试自己创立的队列数组

代码如下

①首先创立了一个学生类

 

public class Students {
    private String name;
    private int credit;
    private int age;
    public Students(String name,int credit,int age){
        this.name = name;
        this.credit = credit;
        this.age  =age;
    }
    
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void setCredit(int credit){
        this.credit = credit;
    }
    public int getCredit(){
        return credit;
    }
    public void setaAge(int age){
        this.age = age;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
    public void show(){
        System.out.println("Name "+ name+" Credit " + credit+ " Age "+ age+"\n");
    }
}

 

 

②在主方法里面随机建立学生对象添加到队列数组里面

 

    public static void main(String[] args) {
        Myarraylist<Students> array = new Myarraylist();
        int size;
        String name = "";
        int credit;
        int age;
        Random random = new Random();
        // Students stu3 = new Students("CYT",5,18);
        // array.add(stu3);
        size = random.nextInt(5) + 1;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            credit = random.nextInt(5);
            age = random.nextInt(5) + 18;
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                name += (char) (random.nextInt(26) + 97);
            }
            array.add(new Students(name, credit, age));
            name = "";
        }
        // array.add(stu3);

        System.out.println("人数：" + size + "\n");
        System.out.println("人员信息:" + "\n");
        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            Students stu = array.get(i);
            stu.show();
        }

 

结果显示：