Java ArrayList底層方法的實(shí)現(xiàn)深度解析
【前言】
ArrayList是Java集合框架中List接口的動態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)，可以方便的存儲和操作數(shù)據(jù)。它提供了一系列方法，便于我們進(jìn)行增刪查改，這篇文章是進(jìn)行ArrayList的一個自我實(shí)現(xiàn)，讓我們從底層更深度地理解ArrayList（順序表）
一、 定義ArrayList類
arr: 創(chuàng)建一個整型數(shù)組，用來存儲數(shù)據(jù)；usedSize: 有效數(shù)據(jù),也就是真實(shí)的元素個數(shù);DEFAULT_CAPACITY：默認(rèn)數(shù)組容量MyArrayList()：構(gòu)造方法,初始化數(shù)組長度為默認(rèn)的容量
public class MyArrayList implements IList{
private int[] arr;//存儲數(shù)據(jù)
private int usedSize;//有效數(shù)據(jù)個數(shù)
public static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//默認(rèn)數(shù)組容量
public MyArrayList(){
this.arr = new int[DEFAULT_CAPACITY];
}
二、常見方法實(shí)現(xiàn)
ArrayList的常見方法如下：
1.add(int data)：新增元素，添加在數(shù)組后面
public void add(int data) {
//判斷順序表是否滿了
if (isFull()) {
//擴(kuò)容
grow();
}
//存儲
this.arr[this.usedSize] = data;
this.usedSize++;
}
public boolean isFull(){
return this.usedSize == this.arr.length;
}
public void grow(){
this.arr = Arrays.copyOf(this.arr,2*this.arr.length);
}
添加元素時，要先檢查數(shù)組是否已滿（
isFull()通過比較數(shù)組的長度和元素個數(shù)），如果滿了，就要進(jìn)行擴(kuò)容grow()，這里是copy兩倍的數(shù)組容量，然后再進(jìn)行存儲
2.add(int pos, int data):再pos位置添加元素
public void add(int pos, int data) {
//檢查是不是滿的
if(isFull()){
grow();
}
checkPos(pos,"add方法執(zhí)行的時候pos位置不合法");
//判斷是不是放在usedSize位置
if(pos == usedSize){
arr[pos] = data;
usedSize++;
return;
}
//如果放在前面，就要移動數(shù)據(jù)
for (int i = usedSize-1; i >= pos; i++) {
arr[i+1] = arr[i];
}
arr[pos] = data;
usedSize++;
}
private void checkPosAdd(int pos,String msg) {
if (pos < 0 || pos > usedSize) {
throw new PosIllegalityException(msg);
}
}
還是先要檢查容量是否已滿
isFull()，滿了就要進(jìn)行擴(kuò)容grow()，然后添加時，要先檢查pos位置是否合法，如上圖，pos < 0 || pos > usedSize就是不合法的，在這個范圍則會拋出我們自定義的PosIllegalityException異常，正常情況下進(jìn)行添加：將pos位置及后面的元素統(tǒng)統(tǒng)向后移動一個位置，為要添加的元素騰出位置，然后有效數(shù)據(jù)usedSize++
3.contains(int toFind)：判斷是否包含某個元素
public boolean contains(int toFind) {
for (int i = 0; i < this.usedSize; i++) {
if(arr[i] == toFind){
return true;
}
}
return false;
}
使用for循環(huán)遍歷整個數(shù)組，if語句判斷當(dāng)前元素是否是你要找的元素toFind，是返回true，不是返回false
4.indexOf(int toFind):查找某個元素對應(yīng)的位置
public int indexOf(int toFind) {
for (int i = 0; i < this.usedSize; i++) {
if(arr[i] == toFind){
return i;
}
}
return -1;
}
同理：使用for循環(huán)遍歷整個數(shù)組，if語句判斷當(dāng)前元素是否是你要找的元素toFind，是返回對應(yīng)元素的下標(biāo)i，不是返回-1
5.get(int pos):獲取pos位置的元素
public int get(int pos) {
if(isEmpty()){
throw new EmptyListException("當(dāng)前順序表為空");
}
checkPos(pos,"get方法的pos位置不合法");
return arr[pos];
}
private void checkPos(int pos,String msg){
if (pos<0 || pos >= usedSize){
throw new PosIllegalityException(msg);
}
}
public boolean isEmpty(){
return usedSize == 0;
}
獲取元素，先檢查pos位置是否為空
isEmpty(),如果為空，拋出我們的自定義異常EmptyListException，然后檢查pos位置是否合法pos<0 || pos >= usedSize這個范圍就是不合法的，拋出我們的自定義異常PosIllegalityException,最后就可以返回pos位置的元素
6.set(int pos, int value)：給pos位置的元素設(shè)為value
public void set(int pos, int value) {
if(isEmpty()){
throw new EmptyListException("當(dāng)前順序表為空");
}
checkPos(pos,"set方法執(zhí)行的時候pos位置不合法"+pos);
arr[pos] = value;
}
替換時要先檢查是否為空
isEmpty()，為空拋出自定義異常EmptyListException,不為空檢查pos位置是否合法，最后將給定的值替換指定的數(shù)組元素
7.remove(int toRemove)：刪除第?次出現(xiàn)的關(guān)鍵字key
public void remove(int toRemove) {
if(isEmpty()){
throw new EmptyListException("當(dāng)前順序表為空");
}
//查找要刪除數(shù)據(jù)的下標(biāo)
int index = indexOf(toRemove);
if(index == -1){
System.out.println("沒有你要刪除的數(shù)據(jù)");
return;
}
for (int i = index; i < usedSize-1; i++) {
arr[i] = arr[i+1];
}
usedSize--;
}
//arr[usedSize] = null;如果是引用類型，需要手動置空
還是先檢查是否為空，然后可以通過
indexOf(toRemove)查找要刪除的元素，如果index == -1，則沒有你要刪除的元素，如果有，進(jìn)行覆蓋刪除，讓后面的元素逐一向前移動一個位置直到你要，直到覆蓋掉你要刪除的元素，最后將有效元素usedSize–
8.size()：獲取順序表?度
public int size() {
return this.usedSize;
}
9.clear()：清空順序表
public void clear(){
for (int i = 0; i < this.usedSize; i++) {
arr[i] = 0;
}
usedSize = 0;
}
三、總結(jié)
這篇文章只是從深度的實(shí)現(xiàn)了一下ArrayList提供的一系列方法，以便于更好地去理解和使用ArrayList,讓我們認(rèn)識到了，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和使用，要考慮到所有方面，對我們的邏輯思維能力要求很高，同樣也會提高我們這方面的能力，相關(guān)的其他內(nèi)容后面會詳細(xì)道來
到此這篇關(guān)于Java ArrayList底層方法的自我實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java ArrayList底層方法內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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