Java序列增长

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mob64ca12f15103 2024-09-02 06:09:17 ©著作权

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Java序列增长的实现指南

在编程的初学阶段，理解数组、序列及其动态增长的概念非常重要。今天，我们将深入探讨如何在Java中实现“序列增长”。对于刚入行的小白来说，掌握这一点将为后续的学习打下坚实的基础。

流程概述

实现序列增长的流程大致如下：

步骤	描述
1	创建初始数组
2	定义一个方法来添加元素
3	方法中判断数组是否需要扩展
4	如果需要，创建一个新数组并复制原有元素
5	在新数组上添加新元素
6	更新对数组的引用

为直观地理解该过程，我们可以用流程图表示如下：

flowchart TD
    A[创建初始数组] --> B[定义添加元素的方法]
    B --> C{检查是否需要扩展数组}
    C -- 是 --> D[创建新的数组]
    D --> E[复制原有元素到新数组]
    E --> F[添加新元素到新数组]
    F --> G[更新数组的引用]
    C -- 否 --> H[直接添加新元素]

每一步详细说明

步骤1：创建初始数组

首先，我们需要一个数组来保存即将添加的元素。可以初始化一个有一定大小的数组。

int[] array = new int[5]; // 创建一个大小为5的整型数组

这段代码声明并初始化了一个整型数组 array，初始容量为 5。

步骤2：定义一个方法来添加元素

接下来，我们定义一个方法用于向数组中添加元素。

void addElement(int newElement) {
    // 执行后续操作
}

addElement 方法接受一个整型参数 newElement，这是我们要添加的新元素。

步骤3：检查是否需要扩展数组

在添加元素前，我们需要检查当前数组是否已满。如果已经满了，就需要扩展它。

if (size >= array.length) {
    // 执行扩展数组的代码
}

size 是当前数组中已存储元素的数量。当 size 达到或超过数组的当前长度时，表示数组满了，我们需要扩展。

步骤4：创建新的数组并复制原有元素

如果需要扩展数组，先创建一个新数组，其容量是原数组的两倍。

int[] newArray = new int[array.length * 2]; // 创建新数组

这行代码创建了一个新数组，大小是原数组的两倍。

接着，将旧数组中的元素复制到新数组中。

for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    newArray[i] = array[i]; // 复制元素
}

这个循环遍历旧数组，逐个将元素拷贝到新数组中。

步骤5：在新数组上添加新元素

将新元素添加到新数组的合适位置。

newArray[size] = newElement; // 将新元素添加到新数组
size++; // 更新已存元素数量

将新元素放入 newArray 的 size 位置，并且增加 size 的计数。

步骤6：更新对数组的引用

最后，我们需要更新数组的引用，以便后续操作可以使用到扩展后的数组。

array = newArray; // 更新引用

这行代码将 array 引用指向新数组 newArray。

完整代码总结

将上述所有步骤结合在一起，我们实现了一个简单的动态数组示例：

public class DynamicArray {
    private int[] array; // 声明数组
    private int size; // 当前已存元素个数

    public DynamicArray() {
        array = new int[5]; // 创建大小为5的初始数组
        size = 0; // 初始化元素数量为0
    }

    public void addElement(int newElement) {
        if (size >= array.length) { // 检查是否需要扩展
            int[] newArray = new int[array.length * 2]; // 创建新数组
            for (int i = 0; i < array.length; i++) { // 复制原有元素
                newArray[i] = array[i];
            }
            array = newArray; // 更新数组引用
        }
        array[size] = newElement; // 添加新元素
        size++; // 更新当前元素数量
    }

    public void display() {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            System.out.print(array[i] + " "); // 显示数组内容
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        DynamicArray dynamicArray = new DynamicArray(); // 创建动态数组实例
        dynamicArray.addElement(10); // 添加元素
        dynamicArray.addElement(20);
        dynamicArray.addElement(30);
        dynamicArray.addElement(40);
        dynamicArray.addElement(50);
        dynamicArray.addElement(60); // 触发自动扩展
        dynamicArray.display(); // 显示数组内容
    }
}