实现自定义ArrayList


ArrayList类的实现:


  1. MyArrayList将保证基础数组,数组的容量,以及存储在MyArrayList中的当前项。
  2. MyArrayList将提供一种机制以改变基础数组的容量。通过获得一个新数组,将老数组拷贝到新数组中改变数组的容量,允许虚拟机回收老数组。
  3. 提供基本的方法,get,set,add,remove等操作。
  4. 提供一个实现Iterator接口的类。

具体实现方法:

/**
 * Created by Administrator on 2017/3/5/005.
 * 实现自定义ArrayList
 */
public class MyArrayList<AnyType> implements Iterable<AnyType> {
    //定义默认数组大小
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    //定义数组当前大小
    private int theSize;
    //定义存储的数组
    private AnyType[] theItems;

    //构造函数,实现初始化操作
    public MyArrayList(){
        doClear();
    }

    public void clear(){
        doClear();
    }

    /**
     * 实现清空操作:设置数组大小为0,且设置默认大小的数组
     */
    public void doClear(){
        theSize = 0;
        ensureCapacity(DEFAULT_CAPACITY);
    }

    //获取到ArrayList的长度
    public int size(){
        return theSize;
    }

    //判断ArrayList是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return size() == 0;
    }

    //提供设置内置数组的大小
    public void trimToSize(){
        ensureCapacity(size());
    }

    //获取到对应的数据
    public AnyType get( int idx){
        if ( idx < 0 || idx >= size() )
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        return theItems[idx];
    }

    /**
     * 进行更新数据,并返回原来的数据
     * @param idx
     * @param newVal
     * @return
     */
    public AnyType set( int idx, AnyType newVal ){
        if ( idx < 0 || idx >= size() )
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        AnyType old = theItems[idx];
        theItems[idx] = newVal;
        return old;
    }

    /**
     * 重新构造内置数组,以改变其大小
     * @param newCapacity
     */
    private void ensureCapacity(int newCapacity) {
        if (newCapacity < size())
            return;
        AnyType [] old = theItems;
        theItems = (AnyType[]) new Object[newCapacity];
        for ( int i = 0; i < size(); i ++ ){
            theItems[i] = old[i];
        }
    }

    //默认方式添加数据
    public boolean add(AnyType x){
        add(size(), x);
        return true;
    }

    //实现添加数据
    private void add(int idx, AnyType x) {
        //theItems.length表示其长度,而theSize表示为具体内容的长度,注意两者区别
        //若相等,表示数组要满了,因此要扩充数组
        if (theItems.length == size()){
            ensureCapacity(size() * 2 + 1);
        }
        //对数组中的数据进行移动,整体往右移动
        for (int i = theSize; i > idx; i --){
            theItems[i] = theItems[i-1];
        }
        //进行赋值,并size++
        theItems[idx] = x;
        theSize ++;
    }

    //添加一个集合
    public void addAll(Collection<AnyType> collection){
        if (collection == null){
            throw new NullPointerException();
        }
        for (AnyType c : collection){
            add(c);
        }
    }

    //实现删除数据,并返回删除的数据
    public AnyType remove(int idx){
        AnyType removeItem = theItems[idx];
        //移动数组位置,整体往左移动
        for ( int i = idx; i < size() - 1; i ++){
            theItems[i] = theItems[i + 1];
        }
        theSize --;
        return removeItem;
    }

    //实现删除某个元素
    public boolean remove(AnyType x){
        //先判断是否存在该元素
        if (indexOf(x) != -1){
            //获取到元素的位置,再进行删除操作
            remove(indexOf(x));
            return true;
        }
        return false;
    }

    //是否包含该元素
    public boolean contains(AnyType x){
        return indexOf(x) != -1;
    }

    //查找元素最早出现的位置
    public int indexOf(AnyType x){
        int index = 0;
        if (x == null){
            for (int i = 0; i < theSize; i ++){
                if (theItems[i] == null){
                    return index;
                }
                index ++;
            }
        } else {
            for (int i = 0; i < theSize; i ++){
                if (x.equals(theItems[i])){
                    return index;
                }
                index ++;
            }
        }
        return -1;
    }

    //查找元素最后出现的位置
    public int lastIndexOf(AnyType x){
        int index = theSize-1;
        if (x == null){
            for (int i = theSize - 1; i >= 0; i --){
                if (theItems[i] == null){
                    return index;
                }
                index --;
            }
        } else {
            for (int i = theSize - 1; i >= 0; i --){
                if (x.equals(theItems[i])){
                    return index;
                }
                index --;
            }
        }
        return -1;
    }

    //返回为一个数组
    public AnyType[] toArray(){
        return theItems;
    }


    public Iterator<AnyType> iterator(){
        return new ArrayListIterator();
    }

    private class ArrayListIterator implements Iterator<AnyType>{
        //记录当前位置
        private int current = 0;

        //判断是否存在下一项
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return current < size();
        }

        //返回当前位置的元素
        @Override
        public AnyType next() {
            if (!hasNext()){
                throw new NoSuchElementException();
            }
            return theItems[current++];
        }
        //删除当前位置,注意这里是--current,对应上面next的current++
        public void remove(){
            MyArrayList.this.remove(--current);
        }
    }

}

测试代码:

public class ArrayListTest {

    public static void main(String[] args){
        //测试添加操作
        MyArrayList<String> myArrayList = new MyArrayList<>();
        myArrayList.add("Android");
        myArrayList.add("Web");
        myArrayList.add("IOS");
        printArrayList(myArrayList.iterator());
        //测试更新以及删除操作
        myArrayList.set(1,"JAVA");
        myArrayList.remove(0);
        myArrayList.remove("IOS");
        printArrayList(myArrayList.iterator());
        //测试addAll操作
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("PHP");
        list.add("C++");
        myArrayList.addAll(list);
        printArrayList(myArrayList.iterator());
        //测试查找位置操作
        myArrayList.add("JAVA");
        myArrayList.add("HTML");
        printArrayList(myArrayList.iterator());
        System.out.println("是否存在JAVA课程:" + myArrayList.contains("JAVA"));
        System.out.println("JAVA课程的开始位置:" + myArrayList.indexOf("JAVA"));
        System.out.println("JAVA课程的最后位置:" + myArrayList.lastIndexOf("JAVA"));
    }

    private static void printArrayList(Iterator iterator){
        System.out.print("当前ArrayList为:");
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.print(iterator.next() + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

测试结果:

当前ArrayList为:Android Web IOS 
当前ArrayList为:JAVA 
当前ArrayList为:JAVA PHP C++ 
当前ArrayList为:JAVA PHP C++ JAVA HTML 
是否存在JAVA课程:true
JAVA课程的开始位置:0
JAVA课程的最后位置:3
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