JAVA 用数组实现 ArrayList
我们知道 ArrayList 是一个集合，它能存放各种不同类型的数据，而且其容量是自动增长的。那么它是怎么实现的呢？
其实 ArrayList 的底层是用 数组实现的。我们查看 JDK 源码也可以发现。而用数组实现集合的原理有两点：
1、能自动扩容
2、能存放不同类型的数据
这两点我们是这样解决的：
1、当一个数据存放满了，我们就将这个数据复制到一个新的数组中，而这个新的数组容量要比原数组大。通过这样不断的扩大数组长度，也就是集合的容量。那么这里我们用到了这个方法 System.arraycopy
完整的写法为：public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)
参数
@ src -- 这是源数组 @ srcPos -- 这是源数组中的起始位置 @dest -- 这是目标数组 @ destPos -- 这是目标数据中的起始位置 @ length -- 这是一个要复制的数组元素的数目
int arr1[] = {0,1,2,3,4,5};
int arr2[] = {0,10,20,30,40,50};
System.arraycopy(arr1,0,arr2,1,2);
//结果为：arr2 = [0,0,1,30,40,50];
2、第二个问题，我们只需要声明为 Object 类型的数组就可以了。
完整代码如下：
package com.ys.collection;
public class MyArrayList {
//用于存储数据
private transient Object[] data = null;
//集合的元素个数
private int size = 0;
//定义一个常量为 10.(后面用于定义默认的集合大小)
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/***
* 有参构造函数
* 指定数组的大小
* @param length
*/
public MyArrayList(int initialCapacity){
if(initialCapacity < 0){
throw new IllegalArgumentException("非法的集合初始容量值 Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}else{
//实例化数组
this.data = new Object[initialCapacity];
}
}
/***
* 无参构造函数
* 指定数组的初始大小为 10
*/
public MyArrayList(){
this(DEFAULT_CAPACITY);
}
/***
* 1、复制原数组，并扩容一倍
* 2、复制原数组，并扩容一倍，并在指定位置插入对象
* @param index
* @param obj
*/
public void checkIncrease(int index,Object obj){
if(size >= data.length){
//实例化一个新数组
Object[] newData = new Object[size*2];
if(index == -1 && obj == null){
System.arraycopy(data, 0, newData, 0, size);
}else{
//将要插入索引位置前面的对象 拷贝
System.arraycopy(data, index, newData, index+1, size-index);
}
//将 newData 数组赋值给 data数组
data = newData;
newData = null;
}
}
/***
* 获取数组的大小
* @return
*/
public int getSize(){
return this.size;
}
/***
* 根据元素获得在集合中的索引
* @param o
* @return
*/
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < data.length; i++)
if (data[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < data.length; i++)
if (o.equals(data[i]))
return i;
}
return -1;
}
/***
* 在尾部添加元素
* @param obj
* @return
*/
public boolean add(Object obj){
//检查是否需要扩容
checkIncrease(-1, null);
data[size++] = obj;
return true;
}
/**
* 判断给定索引是否越界
* @param index
* @return
*/
public boolean checkIndexOut(int index){
if(index > size || index < 0){
throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界，集合大小为:"+size+",您指定的索引大小为:"+index);
}
return true;
}
public boolean add(int index,Object obj){
//如果给定索引长度刚好等于原数组长度，那么直接在尾部添加进去
if(index == size){
add(obj);
}
//checkIndexOut()如果不抛异常，默认 index <=size,且 index > 0
else if(checkIndexOut(index)){
if(size < data.length){
System.arraycopy(data, index, data, index+1, size-index);
data[index] = obj;
}else{
//需要扩容
checkIncrease(index, obj);
}
size++;
}
return true;
}
/***
* 根据索引获得元素
* @param index
* @return
*/
public Object get(int index){
checkIndexOut(index);
return data[index];
}
/***
* 删除所有元素
*/
public void removeAll(){
for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
data[i] = null;
}
}
/***
* 根据索引删除元素
* @param index
* @return
*/
public Object remove(int index){
if(index == size+1){
throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界，集合大小为:"+size+",您指定的索引大小为:"+index);
}else if(checkIndexOut(index)){
//保存对象
Object obj = data[index];
if(index == size){
data[index] = null;
}else{
//将后边的数组向前移动一位
System.arraycopy(data, index+1, data, index, size-index);
}
size--;
return obj;
}
return null;
}
/***
* 删除指定的元素，删除成功返回 true，失败返回 false
* @param obj
* @return
*/
public boolean remove(Object obj){
for(int i = 0 ; i < size ; i++){
if(obj.equals(data[i])){
remove(i);
return true;
}
}
return false;
}
/***
* 在指定位置修改元素，通过索引，修改完成后返回原数据
* @param index
* @param obj
* @return
*/
public Object change(int index,Object obj){
checkIndexOut(index);
Object oldObj = data[index];
data[index] = obj;
return oldObj;
}
/***
* 查看集合中是否包含某个元素，如果有，返回 true，没有返回 false
* @param obj
* @return
*/
public boolean contain(Object obj){
for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
if(obj.equals(data[i])){
return true;
}
}
return false;
}
public static void main(String [] args){
MyArrayList my = new MyArrayList();
//System.out.println(my.data.length);
my.add(0,3);
//System.out.println(my.getSize());
my.add(0,4);
//System.out.println(my.getSize());
my.add(0,5);
//my.removeAll();
//my.remove(2);
//System.out.println(my.get(2));
System.out.println(my.indexOf(null));
System.out.println(my.contain(2));
for(int i = 0 ; i < my.data.length ; i++){
System.out.println(my.data[i]);
}
}
}
