Java 动态数组学习记录

package array;

/**
 * @date 2018/9/12
 */
public class Array<E> {
    private E[] data;
    /**
     * 存入的数据数量
     */
    private int size;

    // 构造函数，传入数组的容量capacity构造Array
    public Array(int capacity) {
        data = (E[]) new Object[capacity];
        size = 0;
    }

    // 无参数的构造函数，默认数组的容量capacity=10
    public Array() {
        this(10);
    }

    // 获取数组的容量
    public int getCapacity() {
        return data.length;
    }

    // 获取数组中的元素个数
    public int getSize() {
        return size;
    }

    // 返回数组是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    // 在index索引的位置插入一个新元素e
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size)
            throw new IllegalArgumentException("获取失败,索引越界");
        // 自动扩容 resize()
        if (size == getCapacity()) {
            resize(getCapacity() * 2);
        }
        // 插入之后元素后移
        for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
            data[i + 1] = data[i];
        }
        data[index] = e;
        size++;
    }

    // 向所有元素后添加一个新元素
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    // 在所有元素前添加一个新元素
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }

    // 获取index索引位置的元素
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("获取失败,索引越界");
        return data[index];
    }

    // 获取末尾元素
    public E getLast() {
        return data[size - 1];
    }

    // 获取头元素
    public E getFirst() {
        return data[0];
    }

    // 修改index索引位置的元素为e
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("获取失败,索引越界");
        data[index] = e;
    }

    // 查找数组中是否有元素e
    public boolean contains(E e) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (data[i].equals(e))
                return true;
        }
        return false;
    }

    // 查找数组中元素e所在的索引，如果不存在元素e，则返回-1
    public int find(E e) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (data[i].equals(e))
                return i;
        }
        return -1;
    }

    // 从数组中删除index位置的元素, 返回删除的元素
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("获取失败,索引越界");
        E ret = data[index];
        for (int i = index+1; i < size; i++) {
            data[i-1] = data[i];
        }
        size--;
        data[size] = null;
        // resize()
        if (size == getCapacity() / 4 && getCapacity() / 2 != 0) {
            resize(getCapacity() / 2);
        }
        return ret;
    }

    // 从数组中删除第一个元素, 返回删除的元素
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    // 从数组中删除最后一个元素, 返回删除的元素
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

    // 从数组中删除元素e
    public void removeElement(E e) {
        int index = find(e);
        if (index != -1) {
            remove(index);
        }
    }

    // tostring
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append(String.format("array.Array: size=%d , capacity=%d
", 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();
    }

    // 将数组空间的容量变成newCapacity大小
    public void resize(int newCapacity) {
        E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            newData[i] = data[i];
        }
        data = newData;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Array<Integer> array = new Array<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            array.addLast(i);
        }
        System.out.println(array);

        array.removeLast();
        System.out.println(array);
        array.remove(0);
        System.out.println(array);
        array.removeLast();
        System.out.println(array);
        array.remove(0);
        System.out.println(array);
        array.removeLast();
        System.out.println(array);
        array.remove(0);
        System.out.println(array);
        array.removeLast();
        System.out.println(array);
        array.remove(0);
        System.out.println(array);
    }
}