[数据结构]之数组

package com.ytuan.array;

/**
 * 自定义实现的数组类
 * 
 * @author ytuan
 *
 */
public class Array<E> {

    private E[] data;

    // 数组中元素的个数
    private int size;

    /**
     * 根据传入的容量初始化一个数组
     * 
     * @param capacity 容量
     */
    public Array(int capacity) {

        data = (E[]) new Object[capacity];
        this.size = 0;
    }

    /**
     * 根据传入的数组构建动态数组
     * 
     * @param arr 构建动态数组的原始数组
     */
    public Array(E arr[]) {

        int n = arr.length;
        data = (E[]) new Object[n];

        for (int i = 0; i < n; i++)
            data[i] = arr[i];
        // 当前数组的元素个数等于传入数组的元素个数
        this.size = n;
    }

    /**
     * 数组默认的构造函数，默认初始化数组的容量为10
     */
    public Array() {
        this(10);
    }

    /**
     * 得到当前数组的元素个数
     * 
     * @return 数组的元素个数
     */
    public int getSize() {
        return this.size;
    }

    /**
     * 判断数组当前是否还有元素
     * 
     * @return 没有元素返回true，否则放回false
     */
    public boolean isEmpty() {
        return this.size == 0;
    }

    /**
     * 
     * @return 当前数组的容量大小
     */
    public int getCapacity() {
        return this.data.length;
    }

    /**
     * 在数组的最后添加一个元素
     * <p>
     * 其实就是在数组的size位置之前添加一个元素
     * </p>
     * 
     * @param e 添加的元素
     */
    public void addLast(E e) {
        this.addBefore(this.size, e);
    }

    public void addFirst(E e) {
        this.addBefore(0, e);
    }

    /**
     * 在指定的索引元素之前插入新元素。
     * <P>
     * 在这个方法的实现中，我们需要把数组中指定索引元素之后的元素全部往后移动一个位置，然后将新的元素插入到指定的索引位置
     * </p>
     * 
     * @param pos 指定元素的索引
     * @param e   新插入的元素
     */
    public void addBefore(int pos, E e) {

        if (pos < 0 || pos > this.size)
            throw new IllegalArgumentException("add faild! index is Illegalment");

        if (this.size == this.getCapacity()) // 判断容量是否足够
            resize(this.getCapacity() * 2);

        for (int i = this.size - 1; i >= pos; i--) {
            this.data[i + 1] = this.data[i];
        }
        data[pos] = e;
        size++;
    }

    /**
     * 重写Object类的toString方法，按照一定的格式打印数组
     */
    @Override
    public String toString() {

        StringBuffer res = new StringBuffer();
        res.append(String.format("Array: size = %d , capacity = %d." + "\n", this.size, this.getCapacity()));
        res.append('[');

        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            res.append(this.data[i]);
            if (i != this.size - 1)
                res.append(',');
        }

        res.append(']');

        return new String(res);
    }

    /**
     * 根据索引放回对应的元素
     * 
     * @param index
     * @return
     */
    public E get(int index) {

        if (index < 0 || index > this.size)
            throw new IllegalArgumentException("get faild! index is Illegalment");

        return this.data[index - 1];
    }

    /**
     * 
     * @param index
     * @param e
     */
    public void set(int index, E e) {

        if (index < 0 || index > this.size)
            throw new IllegalArgumentException("set faild! index is Illegalment");

        this.data[index] = e;
    }

    /**
     * 
     * @param e
     * @return
     */
    public boolean contains(E e) {

        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if (this.data[i].equals(e))
                return true;
        }
        return false;
    }

    /**
     * 
     * @param e
     * @return
     */
    public int find(E e) {

        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if (this.data[i].equals(e))
                return i + 1;
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 
     * @param index
     */
    public E remove(int index) {

        if (index < 0 || index == this.size)
            throw new IllegalArgumentException("the index is Ilegalment");

        E res = this.data[index];

        for (int i = index; i < this.size - 1; i++) {
            this.data[i] = this.data[i + 1];
        }

        size--;
        data[this.size] = null;
        if (this.size == this.getCapacity() / 4 && this.getCapacity() / 2 > 0)
            this.resize(this.getCapacity() / 2);
        return res;
    }

    public void removeFirst() {
        this.remove(0);
    }

    public void removeLast() {
        this.remove(this.size - 1);
    }

    /**
     * 
     */
    public void removeAll() {

        for (int i = this.size - 1; i >= 0; i--)
            this.remove(i);
    }

    /**
     * 
     * @param e
     */
    public void removeElement(E e) {

        int index = this.find(e);

        if (index != -1) {
            this.remove(index);
        }
    }

    /**
     * 增加数组的容量
     * 
     * @param capacity
     */
    private void resize(int newCapacity) {

        E newData[] = (E[]) new Object[newCapacity];

        for (int i = 0; i < this.size; i++)
            newData[i] = this.data[i];

        this.data = newData;
    }

}