实现Java的动态数组
引言
Java是一种面向对象的编程语言，动态数组是一种常用的数据结构，可以根据需要动态调整大小。对于刚入行的小白来说，实现Java的动态数组可能会有一些困惑。本文将带领你一步一步地实现Java的动态数组，并通过表格展示每个步骤和相应的代码，以便你更好地理解和掌握。
整体流程
下面是实现Java的动态数组的整体流程：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 创建一个动态数组类 |
| 2 | 定义一个私有数组变量 |
| 3 | 定义一个私有整型变量来保存数组的容量 |
| 4 | 定义一个私有整型变量来保存数组中的元素个数 |
| 5 | 实现构造方法来初始化数组 |
| 6 | 实现添加元素的方法 |
| 7 | 实现获取指定位置元素的方法 |
| 8 | 实现修改指定位置元素的方法 |
| 9 | 实现删除指定位置元素的方法 |
| 10 | 实现获取数组大小的方法 |
| 11 | 实现判断数组是否为空的方法 |
| 12 | 实现打印数组的方法 |
代码实现
下面是每个步骤所需的代码及其注释：
1. 创建一个动态数组类
public class DynamicArray {
// 代码实现步骤2~11
}
2. 定义一个私有数组变量
private int[] array;
3. 定义一个私有整型变量来保存数组的容量
private int capacity;
4. 定义一个私有整型变量来保存数组中的元素个数
private int size;
5. 实现构造方法来初始化数组
public DynamicArray(int initialCapacity) {
if (initialCapacity < 0) {
throw new IllegalArgumentException("容量不能为负数");
}
this.array = new int[initialCapacity];
this.capacity = initialCapacity;
this.size = 0;
}
6. 实现添加元素的方法
public void add(int element) {
if (size == capacity) {
// 如果数组已满，则扩展数组容量
int[] newArray = new int[capacity * 2];
for (int i = 0; i < size; i++) {
newArray[i] = array[i];
}
array = newArray;
capacity *= 2;
}
array[size] = element;
size++;
}
7. 实现获取指定位置元素的方法
public int get(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
}
return array[index];
}
8. 实现修改指定位置元素的方法
public void set(int index, int element) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
}
array[index] = element;
}
9. 实现删除指定位置元素的方法
public void remove(int index) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
}
for (int i = index; i < size - 1; i++) {
array[i] = array[i + 1];
}
size--;
}
10. 实现获取数组大小的方法
public int size() {
return size;
}
11. 实现判断数组是否为空的方法
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
12. 实现打印数组的方法
public void print() {
if (isEmpty()) {
System.out.println("数组为空");
} else {
for (int i = 0; i < size; i++) {
System.out.print(array[i] + " ");
}
System.out.println();
}
}
状态图
下面是动态数组的状态图表示：
stateDiagram
[*] --> 创建动态数组
创建动态数组 --> 空数组
空数组 --> 添加元素
添加元素 --> 有元素
