ArrayList和顺序表

news2024/11/25 14:21:17

线性表

顺序表

实现顺序表：

1，添加元素的时候我们要判断是否需要扩容

2，写异常

3,数组清空

ArrayList：

ArrayList的构造方法：

ArrayList的add方法：

ArrayList的subList

知识点补充：数据结构中常见的接口关系图

ArrayList的打印

二维数组：

线性表

就是n个相同类型的数据有序排列；常见的有：顺序表，链表。栈，队列等

顺序表

实现顺序表：

为了更好的掌握ArrayList我们先来定义一个顺序表和接口，用顺序表这个类去实现接口，并重写接口中的所有方法；大家先来自己思考实现。顺序表最基础的两个属性就是数组和有效数组元素的大小

所需要实现的方法：

 // 新增元素,默认在数组最后新增
    public void add(int data);
    // 在 pos 位置新增元素
    public void add(int pos, int data);
    // 判定是否包含某个元素
    public boolean contains(int toFind);
    // 查找某个元素对应的位置
    public int indexOf(int toFind);
    // 获取 pos 位置的元素
    public int get(int pos);
    // 给 pos 位置的元素设为 value
    public void set(int pos, int value);
    //删除第一次出现的关键字key
    public void remove(int toRemove);
    // 获取顺序表长度
    public int size();
    // 清空顺序表
    public void clear() ;
    // 打印顺序表，注意：该方法并不是顺序表中的方法，为了方便看测试结果给出的
    public void display() ;

重写方法的代码：(由于代码较长，博主觉得不适合全部放在这里，因为后面学习二叉树等时候代码会更长，但出于详细，才放这里，后面可能不放了(可以看gitee)，所以路过的小伙伴可以给博主提建议（放还是不放）)

import java.util.Arrays;

public class MyArray implements IExcese{
    public int[] array = {};
    public int size = 0;
    public static final int INIT_SIZE = 5;

    @Override
    //要判断给出的下标是否合理所以我们要来抛出异常
    public void add(int data) {
        array = capitalArray();
        array[size] = data;
        size++;

    }

    @Override
    //注意增加的元素不能隔空增加，比如3没有添加元素就直接在4下标添加，add可以理解为插入
    public void add(int pos, int data) {
        array = capitalArray();
        if(pos<size && pos>=0) {
            int mark = data;
            for(int i = size - 1;i>pos;i--) {
                array[i] = array[i - 1];
            }
            array[pos] = data;
            size++;
        }else {
            throw new DataOverException("数组下标不符合规范");
        }


    }

    @Override
    public boolean contains(int toFind) {
        for(int i = 0; i<size;i++) {
            if(array[i] == toFind) {
                System.out.println("下标位置为:" + i);
                return true;
            }
            return false;

        }
        return false;
    }

    @Override
    public int indexOf(int toFind) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (array[i] == toFind) {
                return i;
            }

        }
        return -1;
    }

    @Override
    public int get(int pos) {
        if(pos<0 ||pos>=size) {
            throw new DataOverException("下表不合理");
        }else{
            return array[pos];
        }

    }

    @Override
    public void set(int pos, int value) {
        if(pos<0 ||pos>=size) {
            throw new DataOverException("下表不合理");
        }else{
            array[pos]  = value;
        }

    }

    @Override
    public void remove(int toRemove) {
        int mark = 0;
        int i;
        for(i =0;i<size;i++) {
            if(array[i] == toRemove) {
                mark = 1;
            }
            }
        if(mark ==1) {
            for (int j = i; j < size-1; j++) {
                array[i] = array[i+1];
            }
            size--;
        }else{
            System.out.println("没有该元素");
        }

    }

    @Override
    public int size() {
        return size;
    }

    @Override
    public void clear() {
        for (int i =0 ;i<size;i++) {
            array[i] = null;
        }
        size = 0;

    }

    @Override
    public void display() {
        for(int i = 0;i < size; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyArray{" +
                "array=" + Arrays.toString(array) +
                ", size=" + size +
                '}';
    }
    private int[] capitalArray() {
        if (size == 0 ) {
            return new int[INIT_SIZE];

        }
        else if(size == array.length) {
            int newSize = size + 5;
            //扩容数组，返回一个新数组
             array = Arrays.copyOf(array,newSize);
             return array;
        } else {
            return array;
        }
    }
}

大部分代码都比较为简单，我们挑几个来说就行；

1，添加元素的时候我们要判断是否需要扩容

扩容需要的方法Arrays.copyOf(),填两个参数，原数组和需要扩容元素的个数，返回的是原数组类型；

同时在指定位置添加的时候，要将元素后移；还要判断数组下标是否合理，不能小于0也不能大于等于size；

2，写异常

当下标不符合要求的时候我们可以写异常来抛出

3,数组清空

防止资源浪费我们要清空数组，由于数组是引用类型，所以我们清空的时候要将数组赋值为null

ArrayList：

ArrayList就类似数组，但为什么还有创建这个类，是因为当我们需要知道并运用这个数组的有效存储元素时，数组是无法满足的（比如数组整体有五个元素的大小，但实际上只存储了三个元素），而且ArrayList当中有很多方法可以使用；

同时ArrayList是泛型类，意味着你可以定义任意类型的数组

ArrayList的方法：

ArrayList方法的使用就和咱们实现的顺序表差不多，要想更加了解这个类当我们就要看其源码（最开始看源码是一件比较痛苦的事，但是我们必须要学会去了解以及深刨，而且上面顺序表的实现也很重要为了更好理解源码）

ArrayList的构造方法：

ArrayList有三个构造方法

1，带一个参数：

2 不带参数

这些字段均是ArrayList的属性

不带参数的时候创建一个空数组；此时没有给数组分配空间（使用add会分配）；

3 参数为数组：

我们来解释一下这个参数是什么意思:
c是变量名,Collection要求传入的参数必须是Collection类型或者其子类，<? extends E>中?是通配符的意思，意思是传入的参数还必须是E或者E的子类，而E又指的是，泛型中传入的类型；

我们通过代码来更好地理解一下：其中<>中传入的类型就代表E,()中传入的数组就代表？；ArrayList是Collection的子类，所以arrayList满足第一个条件，arrayList中的元素均是String类型的，所以当传入参数的元素类型是String或者其子类的时候就可以编译成功；而第三行的E是Integer类型，String不是Integer的子类因此编译失败