数组

#1 数组

1.1 定义数组

public class Array<E> {

    private E[] data;
    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);
    }
  }

---

1.2 在index索引的位置插入一个新元素e

  // 在index索引的位置插入一个新元素e
public void add(int index, E e){
 for(int i = size - 1; i >= index ; i --)
       data[i + 1] = data[i];
       data[index] = e;
       size ++;
   }
}

// 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("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");
       if(size == data.length)
           resize(2 * data.length);
     
     ⭐️     ⭐️     ⭐️     ⭐️     ⭐️     ⭐️     ⭐️     ⭐️     ⭐️
       
       for(int i = size - 1; i >= index ; i --)
           data[i + 1] = data[i];

       data[index] = e;

       size ++;
   }
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   // 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);
   }

1.3 在index索引的位置删除新元素e

public E remove(int index){  
 				E ret = data[index];
        for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
            data[i - 1] = data[i];
        
  			size --;
        data[size] = null; // loitering objects != memory leak

public E remove(int index){
       if(index < 0 || index >= size)
           throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");

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       E ret = data[index];
       for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
           data[i - 1] = data[i];
       size --;
       data[size] = null; // loitering objects != memory leak
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       if(size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0)
           resize(data.length / 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);
   }

1.4 源代码

public class Array<E> {

    private E[] data;
    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("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");

        if(size == data.length)
            resize(2 * data.length);

        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("Get failed. Index is illegal.");
        return data[index];
    }

    public E getLast(){
        return get(size - 1);
    }

    public E getFirst(){
        return get(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("Set failed. Index is illegal.");
        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;
    }


    public E remove(int index){
        if(index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");

        E ret = data[index];
        for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
            data[i - 1] = data[i];
        size --;
        data[size] = null; // loitering objects != memory leak

        if(size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0)
            resize(data.length / 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);
    }

    @Override
    public String toString(){

        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append(String.format("Array: size = %d , capacity = %d\n", 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
    private void resize(int newCapacity){

        E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
        for(int i = 0 ; i < size ; i ++)
            newData[i] = data[i];
        data = newData;
    }
}

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