動態數組在java中的實現

聲明：

data為數組名。

size為數組中最后一個元素的下一個位置。

實現動態數組的原因：

因為java中的數組是靜態的，在new數組時就需要指定數組的大小，如果需要存儲的元素為未知的個數，設置空間過大會造成浪費，設置空間過小會無法存入全部數據，我們利用自己寫的resize()方法，便可以實現自動擴容，不再擔心數組容量的問題。

需要自動擴容或自動縮容的時候一般是數組滿了或數組空余空間過多的時候，多發生在添加和刪除操作中。

當size == data.length的時候表示數組已滿，調用resize(int newCapacity)方法，參數傳入2*data.length，意為新創建的數組長度為原數組的二倍。

當size == data.length /4 并且data.length/2 != 0的時候,調用resize方法進行縮容。

在ArrayList的自動擴容方法中參數默認為1.5*capacity。

在resize()方法實現中new了一個新的名為newData的數組用來接收原數組中的元素。利用for循環將數組中的元素進行轉移。

add方法實現

//向指定位置添加元素e
	public void add(int index,E e){
		if(index<0||index>size){
			throw new IllegalArgumentException("AddLast failed.Require index error");

		}
		if(size == data.length){
			resize(2*data.length);
		}
		
		for (int i = size-1; i >= index; i--) {
			data[i+1] = data[i];
		}
		data[index] = e;
		size++;
	}

remove方法實現

//刪除元素,并返回被刪除的元素
	public E remove(int index){
		if(index<0 || index >=size){
			throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal");
		}
		E ret = data[index];
		for (int i = index+1; i < size; i++) {
			data[i-1] = data[i];
		}
		size--;
		data[size] = null;//loitering objects  != memory leak
		
		if(size == data.length /4 && data.length/2 != 0){
			resize(data.length/2);
		}
		return ret;
	}

resize方法實現

private void resize(int newCapacity){
		E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			newData[i] = data[i];
		}
		data = newData;
	}

Array類

package array;
public class Array<E> {
	private E[] data;
	private int size;
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public Array(int capacity){
		data = (E[]) new Object[capacity];
		size = 0;
	}
	public Array(){
		this(10);
	}
	public int getSize(){
		return size;
	}
	public int getCapacity(){
		return data.length;
	}
	public boolean isEmpty(){
		return size == 0;
	}
	//向第一個位置添加一個元素
	public void addFirst(E e){
		add(0,e);
	}
	//向最后一個位置添加一個元素
	public void addLast(E e){
		add(size,e);
	}
	//向指定位置添加元素e
	public void add(int index,E e){
		if(index<0||index>size){
			throw new IllegalArgumentException("AddLast failed.Require index error");
		}
		if(size == data.length){
			resize(2*data.length);
		}
		for (int i = size-1; i >= index; i--) {
			data[i+1] = data[i];
		}
		data[index] = e;
		size++;
	}
	//獲取index位置的元素e
	public E get(int index){
		if(index<0 || index >=size){
			throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal");
		}
		return data[index];
	}
	//修改index索引位置的元素e
	public void set(int index, E e){
		if(index<0 || index >=size){
			throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal");
		}
		data[index] = e;
	}
	//判斷元素是否存在于數組中
	public boolean contains(E e){
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if(data[i].equals(e)){
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	//找到元素并返回索引
	public int find(E e){
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if(data[i].equals(e)){
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}
	//刪除元素,并返回被刪除的元素
	public E remove(int index){
		if(index<0 || index >=size){
			throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal");
		}
		E ret = data[index];
		for (int i = index+1; i < size; i++) {
			data[i-1] = data[i];
		}
		size--;
		data[size] = null;//loitering objects  != memory leak
		
		if(size == data.length /4 && data.length/2 != 0){
			resize(data.length/2);
		}
		return ret;
	}
	public E removeFirst(){
		return remove(0);
	}
	public E removeLast(){
		return remove(size-1);
	}
	//從數組中刪除元素e
	public void removeElement(E e){
		int index = find(e);
		if(index != -1){
			remove(index); 
		}
	}
	@Override
	public String toString(){
		StringBuilder res = new StringBuilder();
		res.append(String.format("Array:size = %d ,capacity = %d\n",size,data.length));
		res.append('[');
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			res.append(data[i]);
			if(i != size-1){
				res.append(",");
			}
		}
		res.append(']');
		return res.toString();
	}
	private void resize(int newCapacity){
		E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			newData[i] = data[i];
		}
		data = newData;
	}
}

Main測試：

package array;

public class Main {
	public static void main(String[] args){
		Array<Integer> arr = new Array<>();
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			arr.addLast(i);
		}
		System.out.println(arr);
		arr.add(1, 100);
		System.out.println(arr);
		arr.addFirst(-1);
		System.out.println(arr);
		arr.set(0, 1);
		System.out.println(arr);
	}
}

以上就是java中動態數組的具體實現的詳細內容，更多請關注億速云其它相關文章！