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这篇博客实现一个简单的ArrayList集合.博客里的代码首先根据自己的想法实现,在走不动的情况下会去参考JDK源代码.所以阅读本文,不要抱着跟JDK源码对比的心态.于我个人而言,国庆期间,纯属娱乐.写完打游戏去.
首先写搭建一个架子
public class MyArrayList{ /* * 注意ArrayList的大小是可变的,此处设定的数组大小为默认大小,和每次扩建的大小 * */ //默认的数组大小 private int DEFAULT_CAPACITY = 1; //存储元素的数组 private Object[] elements; //当前下标默认值 private int index = 0; //构造一个默认长度的集合 public MyArrayList() { this.elements = new Object[DEFAULT_CAPACITY]; } //构造一个指定长度的集合. public MyArrayList(int capacity) { this.DEFAULT_CAPACITY = capacity; this.elements = new Object[DEFAULT_CAPACITY]; } //添加元素 public boolean add(E e) { //设置元素到指定下标位置 elements[index] = e; //下标自增 index++; return true; } //返回当前集合长度 public int size(){ return index; }}
public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(); myArrayList.add(1); System.out.println(myArrayList.size());//1 }} 我们再来尝试创建一个指定大小的集合.
public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(0); myArrayList.add(1); System.out.println(myArrayList.size()); }} 这时是会报错的,如果你指定了一个大小为0的集合,那么会造成下标越界.所以我们要对集合进行修改
//构造一个指定长度的集合. public MyArrayList(int capacity) { if(capacity>0){ DEFAULT_CAPACITY = capacity; }this.elements = new Object[DEFAULT_CAPACITY ]; }
如果我们添加元素时,已经超过了数组的下标,也是会报错的.接下来我们要做对数组的扩建.
我们引入另一个临时的数组
//临时存储元素的数组 private Object[] tempElements;
并且修改add()方法
//添加元素 public boolean add(E e) { //现在数组已经满了 if (index==elements.length){ tempElements = new Object[elements.length+DEFAULT_CAPACITY]; //接着我们需要将已经有的元素copy到新数组内 for(int x=0;x public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(0); myArrayList.add(1); myArrayList.add(2); myArrayList.add(3); myArrayList.add(4); System.out.println(myArrayList.size());//4 }} 此时我们的集合,则有了自动扩建大小的功能.
接下来我们来实现一个get()
//获取指定下标的元素 public E get(int index){ return (E)elements[index]; } public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(3); myArrayList.add(1); System.out.println(myArrayList.get(0));//1 System.out.println(myArrayList.get(1));//null System.out.println(myArrayList.get(2));//null System.out.println(myArrayList.get(3));// java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 }} 这个结果显然不是我们想要的,我们初始化一个大小为3的集合,并且设置1个元素,此时我们只添加一个元素.其他两个为null,原因是我们创建的Object数组,数组中没有元素默认值它就是null,至于下标越界则是正常情况.此时我们应该加一个限制.
//获取指定下标的元素 public E get(int index) { if (index >= this.index) { throw new RuntimeException("您访问了不存在的元素,当前元素个数最大为" + this.index + ""); } return (E) elements[index]; } 此处抛出一个RuntimeException,运行时异常模仿JDK中,不让用户try,catch异常.
public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(3); myArrayList.add(1); System.out.println(myArrayList.get(0));//1 System.out.println(myArrayList.get(1));//您访问了不存在的元素,当前元素个数最大为1 }} 同样我们的set()方法也应该具备检验的能力,所以我们将检验的代码抽离出来.
//获取指定下标的元素 public E get(int index) { check(index); return (E) elements[index]; } //替换指定位置的元素 public E set(int index, E e) { check(index); E old = (E) elements[index]; elements[index] = e; return old; } //检验下标是否越界 private void check(int index) { if (index >= this.index) { throw new RuntimeException("您访问了不存在的元素,当前元素个数最大为" + this.index + ""); } } public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(3); myArrayList.add(1); System.out.println(myArrayList.set(0, 2));//1 System.out.println(myArrayList.set(1, 2));//您访问了不存在的元素,当前元素个数最大为1 }} 实现根据下标删除元素
//删除指定位置的元素 public E remove(int index) { check(index); /* * 删除指定下标的元素 * 1 创建一个新的数组,大小为删除元素后的数组大小. * 2 将下标前的数组元素取出 * 3 将下标后的数组元素取出 * */ E removeObj = (E) elements[index]; Object[] newObj = new Object[this.index]; for (int i = 0; i < index; i++) { newObj[i] = elements[i]; } for (int i = index + 1; i < this.index; i++) { newObj[i - 1] = elements[i]; } elements = newObj; return removeObj; } public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(3); myArrayList.add(1); myArrayList.add(2); myArrayList.add(3); myArrayList.add(4); myArrayList.add(5); Integer remove = myArrayList.remove(3); System.out.println(remove);//4 System.out.println(myArrayList.get(0));//1 System.out.println(myArrayList.get(1));//2 System.out.println(myArrayList.get(2));//3 System.out.println(myArrayList.get(3));//5 }} 至此我们还差最后一个东西,迭代.我们要遍历集合
public class Main { public static void main(String[] args) { MyArrayList myArrayList = new MyArrayList(3); myArrayList.add(1); myArrayList.add(2); myArrayList.add(3); myArrayList.add(4); myArrayList.add(5); for (Object i:myArrayList){ System.out.println(i); } }} 我们要用增强for,但是呢,这个增强for需要集合实现一个接口
public class MyArrayListimplements Iterable
这个接口需要实现一个方法,这个方法需要返回一个Iterator
@Override public Iterator iterator() { return new MyIterator(); } class MyIterator implements Iterator{ @Override public boolean hasNext() { return false; } @Override public Object next() { return null; } } 这里我们使用一个内部类,这个内部类实现Iterator.下边我们要把这两个方法给实现了.
class MyIterator implements Iterator{ int i = 0; @Override public boolean hasNext() { if(index>i){ return true; } return false; } @Override public Object next() { return elements[i++]; } } 其实呢,这个所谓的迭代器,维护的就是一个指针,hasNext()就是判断有没有下一个元素,那就是判断elements的index下标.每次next()执行就把指针自增1.
到此一个简单的ArrayList就完成了.
最后附录一个完整的代码
import java.util.Iterator;public class MyArrayListimplements Iterable { /* * 注意ArrayList的大小是可变的,此处设定的数组大小为默认大小,和每次扩建的大小 * */ //默认的数组大小 private int DEFAULT_CAPACITY = 1; //存储元素的数组 private Object[] elements; //临时存储元素的数组 private Object[] tempElements; //当前下标默认值 private int index = 0; //构造一个默认长度的集合 public MyArrayList() { this.elements = new Object[DEFAULT_CAPACITY]; } //构造一个指定长度的集合. public MyArrayList(int capacity) { if (capacity > 0) { DEFAULT_CAPACITY = capacity; } this.elements = new Object[DEFAULT_CAPACITY]; } //添加元素 public boolean add(E e) { //现在数组已经满了 if (index == elements.length) { tempElements = new Object[elements.length + DEFAULT_CAPACITY]; //接着我们需要将已经有的元素copy到新数组内 for (int x = 0; x < elements.length; x++) { tempElements[x] = elements[x]; } //然后我们将老的数组重新创建 elements = new Object[elements.length + DEFAULT_CAPACITY]; //最后我们将临时数组的元素,重新放置到新数组中 for (int x = 0; x < tempElements.length; x++) { elements[x] = tempElements[x]; } } //设置元素到数组 elements[index] = e; //将下标自增 index++; return true; } //返回当前集合长度 public int size() { return index; } //获取指定下标的元素 public E get(int index) { check(index); return (E) elements[index]; } //替换指定位置的元素 public E set(int index, E e) { check(index); E old = (E) elements[index]; elements[index] = e; return old; } //检验下标是否越界 private void check(int index) { if (index >= this.index) { throw new RuntimeException("您访问了不存在的元素,当前元素个数最大为" + this.index + ""); } } //删除指定位置的元素 public E remove(int index) { check(index); /* * 删除指定下标的元素 * 1 创建一个新的数组,大小为删除元素后的数组大小. * 2 将下标前的数组元素取出 * 3 将下标后的数组元素取出 * */ E removeObj = (E) elements[index]; Object[] newObj = new Object[this.index]; for (int i = 0; i < index; i++) { newObj[i] = elements[i]; } for (int i = index + 1; i < this.index; i++) { newObj[i - 1] = elements[i]; } elements = newObj; return removeObj; } @Override public Iterator iterator() { return new MyIterator(); } class MyIterator implements Iterator{ int i = 0; @Override public boolean hasNext() { if(index>i){ return true; } return false; } @Override public Object next() { return elements[i++]; } }}
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