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在介绍ArrayList之前, 我们需要先了解List.
List是一个接口,它继承于Collection接口(Collection又继承于最顶层的接口Iterable). 从数据结构的角度来看,List就是一个线性表(Linear List),即n个具有相同类型元素的有限序列, 在该序列上可以执行增删查改等操作.
注意: List是一个接口,不能直接用来实例化. 在集合框架中, ArrayList类和LinkedList类都实现了List接口. 我们可以通过这两个类来实例化对象. 本篇博客主要讲述ArrayList类(顺序表).
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6. 给pos位置的元素设为value(给某位置的元素更新)
顺序表中主要有如下几种方法:
- public interface IList {
- void add(int data); //新增元素(默认在数组最后新增)
-
- void add(int pos, int data); //在pos位置新增元素
-
- boolean contains(int toFind); //判定是否包含某个元素
-
- int indexOf(int ToFind); //查找某个元素对应的位置,并返回下标
-
- int get(int pos); //获取pos位置的元素
-
- void set(int pos, int value); //给pos位置的元素设为value(更新)
-
- void remove(int toRemove); //删除第一次出现的关键字key
-
- void size(); //获取顺序表的长度
-
- void clear(); //清空顺序表
-
- void display(); //打印数组(不属于顺序表中的方法)
- }

今天,我们就用Java来实现一遍这七种方法. 相信在我们自己实现完一遍顺序表之后,我们的代码能力和思维会有不小的提升!
首先,我们需要定义一个操作数组,用来让方法对其进行操作:
- public class MyArrayList {
- public int[] elem; //定义一个整型类型的操作数组
- public int usedSize; //定义一个变量表示已使用空间 (没有初始化--默认是0)
- public MyArrayList() { //构造方法 (将数组长度初始化为10)
- this.elem = new int[10];
- }
- }
void add(int data) 默认在数组的最后新增.
在这里,我们只需要在数组有数据的位置的后一个(即:usedSize位置上(例如: usedSize=5, 那么0,1,2,3,4 位置上有元素, 将新增数据放到5位置上就行))放上我们要新增的数据即可.但是:如果数组满了,还能新增吗? -- 不能,此时需要将数组扩容才能继续新增操作.
结合上面两方面的考虑,我们写出如下代码:
- public void add(int data) {
- if (isFull()) {
- elem = Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
- }
- this.elem[usedSize] = data;
- this.usedSize ++;
- }
- boolean isFull() {
- return (usedSize == elem.length);
- }
我们在main方法里调用它测试一下:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.display();
-
- }
- }
运行结果:
在pos位置新增元素,我们需要考虑的点有以下几个: (1) 将pos位置后的元素整体向后移. (2) 插入新的数据. (3) 检查pos位置是否合法.
注意: pos位置不合法我们可以写一个异常出来,方便检查和处理.
根据上述步骤,我们可以写出如下代码:
- public void add(int pos, int data) {
- try{
- checkOfPosAdd(pos); //检查pos是否合法
- }
- catch(PosIllegalException e){
- e.printStackTrace(); //打印异常
- }
- if (isFull()) {
- elem = Arrays.copyOf(elem,2*elem.length); //如果数组满了需要扩容
- }
- for (int i = usedSize-1; i >= pos ; i--) {
- elem[i+1] = elem[i]; //向后移动元素
- }
- elem[pos] = data; //插入新的元素
- usedSize ++;
- }
- private void checkOfPosAdd(int pos) throws PosIllegalException {
- if (pos < 0 || pos > usedSize) {
- throw new PosIllegalException("pos位置不合法");
- }
- }

在main方法中调用:
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.add(3);
- iList.display();
- iList.add(2,88);
- iList.display();
-
- }
- }
运行结果:
对于这个方法的实现, 我们只需遍历数组, 看是否有要找的数据,如果有,则返回true
代码:
- public boolean contains(int toFind) {
- for (int i = 0; i < usedSize; i++) {
- if (elem[i] == toFind) {
- return true;
- }
- }
- return false;
- }
在main方法中调用:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.add(3);
- iList.display();
- System.out.println(iList.contains(2));
- }
- }
运行结果:
对于这个方法的实现, 我们还是遍历数组. 如果有要找的数据,则返其对应的下标; 如果没有, 则返回-1.
代码:
- public int indexOf(int toFind) {
- for (int i = 0; i < usedSize; i++) {
- if (elem[i] == toFind) {
- return i;
- }
- }
- return -1;
- }
在main方法中调用:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.add(3);
- iList.display();
- System.out.println(iList.indexOf(2));
- }
- }
运行结果:
实现这个方法,分两步: (1) 判断pos位置是否合法. (2) 返回pos位置元素的值.
(1) pos<0 或 pos>=usedSize 时不合法(pos==UsedSize时此位置上没有元素, 所以不合法). 所以这里我们就需要写一个方法来判断pos是否合法.
(2) 返回pos位置的元素: 直接返回即可.
代码:
- public int get(int pos) {
- try{
- checkPosOfGetAndSet(pos);
- }
- catch(PosIllegalException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- return elem[pos];
在main方法中调用:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.add(3);
- iList.display();
- System.out.println(iList.get(2));
- }
- }
运行结果:
实现这个方法, 也要分为两步: (1) 判断pos位置是否合法. (2) 给pos位置的元素设为value
代码:
- public void set(int pos, int value) {
- try{
- checkPosOfGetAndSet(pos);
- }
- catch(PosIllegalException e){
- e.printStackTrace();
- }
- elem[pos] = value;
- }
在main方法中调用:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.add(3);
- iList.display();
- iList.set(2,333);
- iList.display();
- }
- }
运行结果:
我们首先要判断这个数字书是否在数组里面.然后在删除(删除的方法是"覆盖"--用后面的数据覆盖前面的数据从而实现对前面数据的删除)
代码:
- public void remove(int toRemove) {
- int pos = indexOf(toRemove);
- if (pos == -1) {
- System.out.println("没有要删除的数字");
- return; //为什么要写return? 有必要吗?
- }
- for (int i = pos; i < usedSize-1; i++) {
- elem[i] = elem[i+1];
- }
- this.usedSize--;
在main方法中调用:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- IList iList = new MyArrayList();//实例化一个MyArraList的对象.
- iList.add(1);
- iList.add(2);
- iList.add(3);
- iList.display();
- iList.remove(2);
- iList.display();
- }
- }
运行结果:
代码:
- public int size() {
- return this.usedSize;
- }
本例中:数组是基本类型(int)的, 所以我们只需要把usedSize置为0即可. 但是如果数组中存放的时引用类型,那么即使将usedSize置为0,堆上存放的对象还是被栈上的变量引用着(但是这些对象没用了),这样的话就会造成内存泄漏,形成不必要的内存损失.
所以: 数组中如果存放的是引用类型, 需要先将数组元素置为null, 再将usedSize置为0.
- public void clear() {
- usedSize = 0;
- }
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