Java封装数组之动态数组实现方法详解

2020-03-11 10:00:53丽君

Java封装数组之动态数组实现方法。,具体如下:

前言:在此之前,我们封装的数组属于静态数组,也即数组空间固定长度,对于固定长度的数组当元素超过容量时会报数组空间不足。为了能更好的使用数组,我们来实现一个可以自动扩充容量的数组。

实现思路:

1.当数组容量达到事先定义值时创建一个空间是data数组两倍的newData数组(扩容);

2.把data数组中的元素全部赋值到newData数组中;

3.把data数组重新执行newData数组。

 一、定义核心扩容方法

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

二、改进之前的数组添加元素方法(数组空间不够时自动扩容 --原理空间的2倍)

  //在第index个位置插入一个新元素
  public void add(int index, E e) {
    //(1)判断当前需要插入值的位置是否合理,合理则转入(3),否则抛出位置不合法异常
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您选择的位置不合法");

    //(2)先判断当前数组容量是否已满,满则进行容量扩充
    if (size == data.length)
      resize(data.length * 2);


    //将index位置之后的元素往后依次移动一位
    for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
      //(3)将index之后的元素依次往后移动一位,然后将新元素插入到index位置
      data[i + 1] = data[i];
    }
    data[index] = e;
    //(4)维护size值
    size++;
  }

三、改进之前的数组删除元素方法(数组空间空闲太大就会缩容(原来空间的1/2))

//从数组中删除index位置的元素,返回删除的元素
  public E remove(int index) {
    //1.判断索引的选择是否合法
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您选择的位置不合法");

    //2.先存储需要删除的索引对应的值
    E ret = data[index];

    //将索引为index之后(index)的元素依次向前移动
    for (int i = index + 1; i < size; i++) {
      //3.执行删除--实质为索引为index之后(index)的元素依次向前移动,将元素覆盖
      data[i - 1] = data[i];
    }
    //4.维护size变量
    size--;
    // loitering objects != memory leak 手动释放内存空间
    data[size] = null;
    if (size == data.length / 2) {
      resize(data.length / 2);
    }
    //5.返回被删除的元素
    return ret;
  }

通过以上,我们就可以实现一个动态的数组。

测试一下改进后的代码:

1.测试addLast()

 DynamicArray<Integer> arr=new DynamicArray<Integer>(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      arr.addLast(i);
    }
    System.out.println("添加数组元素:");
    System.out.println(arr);