废话不多说,上代码

1.从类名开始(我真是太贴心了,给自己点个赞)

public class Array<E>

首先数组类需要带有泛型,这个不多说。需要注意的是在java中,数组只能存放同一个类型的。

2.成员变量

private int size; //数组中元素的个数
private E[] data; //数组声明

插个题外话:
关于size和索引,最开始学数组时让我很伤神,首先数组的索引是从0开始,而size是指数组中元素的
的个数,假设数组中有3个元素,那么size=3,而索引则为0,1,2。它们是差一位的,这个神奇的设计让我每次在写循环的界限条件时,
总要换算一下。
比如,遍历出数组的所有元素

for (int i = 0; i < size; i++) { }

我的心路历程是这样的:
  首先,第一步想,从0开始,到最后一位元素的索引位置结束,那么最后一位元素的索引是应该进来for循环的,那么i就应该
小于最后一位元素的索引的下一位,那么最后一位元素的索引的下一位是谁呢,对哦,size比索引大一位,那么应该是size,
所以应该i<size;
如果每次写for循环的界限时,都要这么想一下,白白消耗脑力阿。是不是只有我这么笨。
最后我的办法是转化成图来记在脑海里。每次用到的时候,直接脑海里浮现出这个图。

学习的本质就是将复杂的东西简单化。

3.构造方法
一种用户指定初始数组容量
一种用户不指定初始数组容量

public Array (int capacity) {
data = (E[])new Object[capacity];
size = 0;
} public Array () {
this(10); //调用另一个构造方法,并默认初始容量为10
}

4.居家必备的基本方法

//获得数组元素个数
public int getSize () {
return size;
}
//获得数组长度
public int getCapacity () {
return data.length;
}
//获得数组是否为空
public boolean isEmpty () {
return size == 0;
}

5.添加方法

数组添加的本质就是:从后往前到指定索引位置,每个元素向后移一个格,给新来的腾出个地方。
重点:从后往前
//向数组指定位置添加元素,index为指定索引位置,e为添加的值
public void add (int index, E e) {
//索引位置不能让它瞎插,索引为负数,或者跳格子插,不可以。
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("add is fail, require index < 0 || index > size");
}
//当数组容量满了的时候,调用扩容方法,此处给它扩当前数组长度的两倍。
if (data.length == size) {
this.resize(data.length * 2);
}for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
data[i+1] = data[i];
}
//新来的进坑
data[index] = e;
//维护size
size ++; }
//向数组第一位添加元素
public void addFirst (E e) {
//直接复用上一个add方法
this.add(0, e);
}
//向数组最后一位添加元素
public void addLast (E e) {
//同理
this.add(size, e);
}

6.删除方法(我个人分为两种,一种根据索引删除,一种根据值删除)

删除的本质:和添加相反,从要删除的索引位置的下一位开始,到最后一位元素索引位置结束,依次向前占一个坑。
重点:遍历的时候从前往后
//根据索引删除某个元素 返回删除的元素
public E remove (int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("remove is fail,require index < 0 || index >= size");
}
//先把要删除的元素存起来,不然等会就给覆盖了。
E value = data[index];
for (int i = index + 1; i < size; i++) {
data[i-1] = data[i];
}
//维护size
size --;
//此处为什么设置为null呢,因为泛型的原因,传进来的都是类对象,数组中存的是引用地址,引用不断开的话,垃圾回收器没办法回收。
data[size] = null;
//此处缩容,当数组元素个数等于数组长度四分之一时,进行缩容
if (size == data.length/4 && data.length / 2 != 0) {
//缩容为数组长度的二分之一
this.resize(data.length /2);
}
return value;
}

问题来了,为什么不在二分之一时就进行缩容呢?而是四分之一呢?

此处涉及到复杂度震荡问题,比较极端的一个情况是:
比如容量为10的一个数组,
此时该数组满了,此时要进来个元素,然后数组进行扩容,那么添加完元素此时数组的情况为容量为20,
内部有11个元素。
此时我再对数组进行删除一个元素,删除之后,数组元素个数变为10个,恰好为数组长度的二分之一,
那么自动进行缩容,以此类推,反复操作,每次扩容缩容的时间复杂度为O(n),所以此处应用了lazy的解决方案
就是等到数组元素个数为数组长度的四分之一时,再进行缩容,就可以避免这个问题。
//根据值删除某个元素
public void removeByValue (E e) {
//复用根据值查找元素的方法,返回索引(此方法在下面)
int index = this.getByElement(e);
if (index != -1) {
//复用根据索引删除的方法
this.remove(index);
}
}
//删除第一个元素
public E removeFirst () {
return this.remove(0);
}
//删除最后一个元素
public E removeLast () {
return this.remove(size - 1);
}

7.查找方法(同样分为两种,一种根据索引,一种根据值

//根据索引查找数组某个元素,返回值
public E getByIndex (int index) { if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("get is fail, require index < 0 || index >= size");
} return data[index];
}
//根据值查找数组某个元素,返回索引
public int getByElement (E e) {
//本质:遍历数组进行比对
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i].equals(e) ) {
return i;
}
}
return -1;
}
//是否包含该元素
public boolean contains (E e) {
//本质:遍历数组进行比对
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i].equals(e)) {
return true;
}
}
return false;
}

8.修改方法

//修改数组某个元素
public void set (int index, E e) { if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("set is fail, require index < 0 || index >= size");
} data[index] = e;
}

9.扩容方法
扩容的本质:就是开辟个新数组,把旧数组的内容复制过去

private void resize (int newCatacity) {
E[] newData = (E[])new Object[newCatacity];
for (int i = 0; i < size; i++) {
newData[i] = data[i];
}
//给成员变量data重新赋值新引用(后面有内存图介绍)
data = newData;
}

画个扩容引用转换的内存图

测试代码

 public static void main(String[] args) {
Array<Integer> array = new Array(5);
array.addLast(1);
array.addLast(2);
array.addLast(3);
array.addLast(4);
array.addLast(5);
}

10.toString方法
本质就是:创建一个StringBuilder对象,然后通过append方法,将数组的内容遍历,添加进StringBuilder对象。

@Override
public String toString () {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
//Format(String, Object, Object) 将指定的 String 中的格式项替换为两个指定的 Object 实例的值的文本等效项。
stringBuilder.append(String.format("size =%d ,capacity =%d\n ", size, data.length));
stringBuilder.append('[');
for (int i = 0; i < size; i++) {
stringBuilder.append(data[i]);
if (i != size -1) {
stringBuilder.append(',');
}
}
stringBuilder.append(']'); return stringBuilder.toString();
}

最后,

浮于表面看千遍,

不如自己思一遍,

希望这篇文章能够对你起到帮助。

使用java语言实现一个动态数组(详解)(数据结构)的更多相关文章

  1. “全栈2019”Java第三十章:数组详解(下篇)

    难度 初级 学习时间 10分钟 适合人群 零基础 开发语言 Java 开发环境 JDK v11 IntelliJ IDEA v2018.3 文章原文链接 "全栈2019"Java第 ...

  2. “全栈2019”Java第二十八章:数组详解(上篇)

    难度 初级 学习时间 10分钟 适合人群 零基础 开发语言 Java 开发环境 JDK v11 IntelliJ IDEA v2018.3 文章原文链接 "全栈2019"Java第 ...

  3. C语言基础 - 实现动态数组并增加内存管理

    用C语言实现一个动态数组,并对外暴露出对数组的增.删.改.查函数 (可以存储任意类型的元素并实现内存管理) 这里我的编译器就是xcode 分析: 模拟存放 一个 People类 有2个属性 字符串类型 ...

  4. “全栈2019”Java第二十九章:数组详解(中篇)

    难度 初级 学习时间 10分钟 适合人群 零基础 开发语言 Java 开发环境 JDK v11 IntelliJ IDEA v2018.3 文章原文链接 "全栈2019"Java第 ...

  5. Java基础之 数组详解

    前言:Java内功心法之数组详解,看完这篇你向Java大神的路上又迈出了一步(有什么问题或者需要资料可以联系我的扣扣:734999078) 数组概念 同一种类型数据的集合.其实数组就是一个容器. 数组 ...

  6. 纯数据结构Java实现(1/11)(动态数组)

    我怕说这部分内容太简单后,突然蹦出来一个大佬把我虐到哭,还是悠着点,踏实写 大致内容有: 增删改查,泛型支持,扩容支持,复杂度分析.(铺垫: Java语言中的数组) 基础铺垫 其实没啥好介绍的,顺序存 ...

  7. (待续)C#语言中的动态数组(ArrayList)模拟常用页面置换算法(FIFO、LRU、Optimal)

    目录 00 简介 01 算法概述 02 公用方法与变量解释 03 先进先出置换算法(FIFO) 04 最近最久未使用(LRU)算法 05 最佳置换算法(OPT) 00 简介 页面置换算法主要是记录内存 ...

  8. Java基础之数组详解

    数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一,当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同. Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素. 你可以声明一个数组变量,如 numbers[1 ...

  9. JAVA数组详解

    package com.keke.demo; import java.text.ParseException;import java.text.SimpleDateFormat;import java ...

随机推荐

  1. 纯css制作电闪雷鸣的天气图标

    效果 效果图如下 ​ 实现思路 使用box-shadow属性写几个圆,将这些圆错落的组合在一起,形成云朵图案 after伪元素写下面的投影样式 before伪元素写黄色闪电的样式 dom结构 用两个嵌 ...

  2. 通过Service访问应用 (2)

    目录 通过NodePort Service在外部访问集群应用 通过LoadBalancer Service在外部访问集群应用 Microsoft SQL Server数据库部署 为了便于理解和学习,请 ...

  3. Flink入门宝典(详细截图版)

    本文基于java构建Flink1.9版本入门程序,需要Maven 3.0.4 和 Java 8 以上版本.需要安装Netcat进行简单调试. 这里简述安装过程,并使用IDEA进行开发一个简单流处理程序 ...

  4. 简易数据分析 12 | Web Scraper 翻页——抓取分页器翻页的网页

    这是简易数据分析系列的第 12 篇文章. 前面几篇文章我们介绍了 Web Scraper 应对各种翻页的解决方法,比如说修改网页链接加载数据.点击"更多按钮"加载数据和下拉自动加载 ...

  5. 50 (OC)* URL Scheme 网页地址协议

    在Xcode 9 下,新建的工程,在plist文件中注册URL Schemes,从safari无法打开问题 1:URL Scheme是什么 2:URL Scheme有什么作用 3:URL Scheme ...

  6. NPOI导出数值格式设置(我是保留四位小数,不足补0)

    看了网上好多帖子,都是保留两位小数的,写法是: HSSFDataFormat.GetBuiltinFormat("0.00"); 于是想四位小数,就是多加两个00,变成: HSSF ...

  7. Mysql高手系列 - 第13篇:细说NULL导致的神坑,让人防不胜防

    这是Mysql系列第13篇. 环境:mysql5.7.25,cmd命令中进行演示. 当数据的值为NULL的时候,可能出现各种意想不到的效果,让人防不胜防,我们来看看NULL导致的各种神坑,如何避免? ...

  8. 【面试】我是如何在面试别人Redis相关知识时“软怼”他的

    事出有因 Redis是一个分布式NoSQL数据库,因其数据都存储在内存中,所以访问速度极快,因此几乎所有公司都拿它做缓存使用,所以Redis常被称为分布式缓存. 一次我的一个同事让我帮他看Redis相 ...

  9. Exceptionless 5.0.0 本地Docker快速部署介绍

    在之前我有专门写两篇文章介绍过Exceptionless这款开源日志项目的使用和部署,但是当时是基于4.1.0版本(2017年的release),时隔两年多Exceptionless也推出了5.0.0 ...

  10. Two progressions CodeForce 125D 思维题

    An arithmetic progression is such a non-empty sequence of numbers where the difference between any t ...