Java数组循环自动分配长度方案

在Java中,数组是一种固定长度的数据结构,一旦声明,其长度就不能改变。但是,我们可以通过循环动态地创建数组,以实现类似自动分配长度的功能。本文将介绍一种基于循环的数组自动分配长度的方案,并提供一个具体的代码示例。

问题描述

假设我们需要实现一个功能,根据输入的数字序列,动态地创建一个数组,并将这些数字存储在数组中。当数字序列结束后,数组的长度自动调整为实际存储的数字数量。

方案设计

  1. 使用一个初始大小为1的数组。
  2. 循环读取输入的数字,并将其存储在数组中。
  3. 如果数组已满,创建一个新的数组,其大小是当前数组大小的两倍。
  4. 将原始数组中的元素复制到新数组中,并继续存储新的数字。
  5. 当数字序列结束时,创建一个新的数组,其大小等于实际存储的数字数量,并将原始数组中的元素复制到新数组中。

类图

classDiagram
    class DynamicArray {
        +int[] array
        +int size
        +int capacity

        +DynamicArray(int capacity)
        +void add(int number)
        +int[] toArray()
    }

代码实现

public class DynamicArray {
    private int[] array;
    private int size;
    private int capacity;

    public DynamicArray(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        this.array = new int[capacity];
        this.size = 0;
    }

    public void add(int number) {
        if (size == capacity) {
            int[] newArray = new int[capacity * 2];
            System.arraycopy(array, 0, newArray, 0, capacity);
            array = newArray;
            capacity *= 2;
        }
        array[size++] = number;
    }

    public int[] toArray() {
        int[] result = new int[size];
        System.arraycopy(array, 0, result, 0, size);
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        DynamicArray dynamicArray = new DynamicArray(1);
        dynamicArray.add(1);
        dynamicArray.add(2);
        dynamicArray.add(3);
        dynamicArray.add(4);
        dynamicArray.add(5);

        int[] result = dynamicArray.toArray();
        for (int number : result) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

甘特图

gantt
    title Java数组循环自动分配长度方案甘特图
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 设计
    设计类图      :done,    des1, 3d
    设计算法      :active,  des2, after des1, 5d
    section 实现
    实现代码      :         imp1, after des2, 10d
    代码审查      :         review, after imp1, 3d
    section 测试
    单元测试      :         test1, after review, 5d
    集成测试      :         test2, after test1, 7d

结语

通过上述方案,我们可以实现一个动态数组,它可以在循环过程中自动分配长度。这种方案在处理不确定数量的输入数据时非常有用。当然,这种方案也有一定的局限性,例如在极端情况下,数组的扩容操作可能会影响性能。但是,在大多数情况下,这种方案可以满足我们的需求,并提供良好的灵活性和扩展性。

希望本文的方案和代码示例对您有所帮助。如果您有任何问题或建议,请随时与我们联系。