ArrayList和顺序表

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线性表

顺序表

实现顺序表:

1,添加元素的时候我们要判断是否需要扩容

2,写异常

3,数组清空

ArrayList:

ArrayList的构造方法:

ArrayList的add方法:

ArrayList的subList

知识点补充:数据结构中常见的接口关系图

ArrayList的打印

二维数组:


线性表

就是n个相同类型的数据有序排列;常见的有:顺序表,链表。栈,队列等

顺序表

实现顺序表:

为了更好的掌握ArrayList我们先来定义一个顺序表和接口,用顺序表这个类去实现接口,并重写接口中的所有方法;大家先来自己思考实现。顺序表最基础的两个属性就是数组和有效数组元素的大小

所需要实现的方法:

 // 新增元素,默认在数组最后新增public void add(int data);// 在 pos 位置新增元素public void add(int pos, int data);// 判定是否包含某个元素public boolean contains(int toFind);// 查找某个元素对应的位置public int indexOf(int toFind);// 获取 pos 位置的元素public int get(int pos);// 给 pos 位置的元素设为 valuepublic void set(int pos, int value);//删除第一次出现的关键字keypublic void remove(int toRemove);// 获取顺序表长度public int size();// 清空顺序表public void clear() ;// 打印顺序表,注意:该方法并不是顺序表中的方法,为了方便看测试结果给出的public void display() ;

重写方法的代码:(由于代码较长,博主觉得不适合全部放在这里,因为后面学习二叉树等时候代码会更长,但出于详细,才放这里,后面可能不放了(可以看gitee),所以路过的小伙伴可以给博主提建议(放还是不放))

import java.util.Arrays;public class MyArray implements IExcese{public int[] array = {};public int size = 0;public static final int INIT_SIZE = 5;@Override//要判断给出的下标是否合理所以我们要来抛出异常public void add(int data) {array = capitalArray();array[size] = data;size++;}@Override//注意增加的元素不能隔空增加,比如3没有添加元素就直接在4下标添加,add可以理解为插入public void add(int pos, int data) {array = capitalArray();if(pos<size && pos>=0) {int mark = data;for(int i = size - 1;i>pos;i--) {array[i] = array[i - 1];}array[pos] = data;size++;}else {throw new DataOverException("数组下标不符合规范");}}@Overridepublic boolean contains(int toFind) {for(int i = 0; i<size;i++) {if(array[i] == toFind) {System.out.println("下标位置为:" + i);return true;}return false;}return false;}@Overridepublic int indexOf(int toFind) {for (int i = 0; i < size; i++) {if (array[i] == toFind) {return i;}}return -1;}@Overridepublic int get(int pos) {if(pos<0 ||pos>=size) {throw new DataOverException("下表不合理");}else{return array[pos];}}@Overridepublic void set(int pos, int value) {if(pos<0 ||pos>=size) {throw new DataOverException("下表不合理");}else{array[pos]  = value;}}@Overridepublic void remove(int toRemove) {int mark = 0;int i;for(i =0;i<size;i++) {if(array[i] == toRemove) {mark = 1;}}if(mark ==1) {for (int j = i; j < size-1; j++) {array[i] = array[i+1];}size--;}else{System.out.println("没有该元素");}}@Overridepublic int size() {return size;}@Overridepublic void clear() {for (int i =0 ;i<size;i++) {array[i] = null;}size = 0;}@Overridepublic void display() {for(int i = 0;i < size; i++) {System.out.println(array[i]);}}@Overridepublic String toString() {return "MyArray{" +"array=" + Arrays.toString(array) +", size=" + size +'}';}private int[] capitalArray() {if (size == 0 ) {return new int[INIT_SIZE];}else if(size == array.length) {int newSize = size + 5;//扩容数组,返回一个新数组array = Arrays.copyOf(array,newSize);return array;} else {return array;}}
}

大部分代码都比较为简单,我们挑几个来说就行;

1,添加元素的时候我们要判断是否需要扩容

扩容需要的方法Arrays.copyOf(),填两个参数,原数组和需要扩容元素的个数,返回的是原数组类型;

同时在指定位置添加的时候,要将元素后移;还要判断数组下标是否合理,不能小于0也不能大于等于size;

2,写异常

当下标不符合要求的时候我们可以写异常来抛出

3,数组清空

防止资源浪费我们要清空数组,由于数组是引用类型,所以我们清空的时候要将数组赋值为null

ArrayList:

ArrayList就类似数组,但为什么还有创建这个类,是因为当我们需要知道并运用这个数组的有效存储元素时,数组是无法满足的(比如数组整体有五个元素的大小,但实际上只存储了三个元素),而且ArrayList当中有很多方法可以使用;

同时ArrayList是泛型类,意味着你可以定义任意类型的数组

ArrayList的方法:

ArrayList方法的使用就和咱们实现的顺序表差不多,要想更加了解这个类当我们就要看其源码(最开始看源码是一件比较痛苦的事,但是我们必须要学会去了解以及深刨,而且上面顺序表的实现也很重要为了更好理解源码)

ArrayList的构造方法:

ArrayList有三个构造方法

1,带一个参数:

2 不带参数

这些字段均是ArrayList的属性

不带参数的时候创建一个空数组;此时没有给数组分配空间(使用add会分配);

3 参数为数组:

我们来解释一下这个参数是什么意思:
c是变量名,Collection要求传入的参数必须是Collection类型或者其子类,<? extends E>中?是通配符的意思,意思是传入的参数还必须是E或者E的子类,而E又指的是,泛型中传入的类型;

我们通过代码来更好地理解一下:其中<>中传入的类型就代表E,()中传入的数组就代表?;ArrayList是Collection的子类,所以arrayList满足第一个条件,arrayList中的元素均是String类型的,所以当传入参数的元素类型是String或者其子类的时候就可以编译成功;而第三行的E是Integer类型,String不是Integer的子类因此编译失败

ArrayList的add方法:

这是add的源码,其中调用的字段都在上张图有显示所以可以对照来看;

整个代码的思路是:

1 是否初始化,如果没有那么返回一个大小为10的数组;

2 如果初始化那么判断数组是否需要扩容,如果不需要那么返回原数组;如果需要那么进行扩容,在最后一步中判断是否扩容后数组元素是否超过了int的最大值,如果没有,那么扩容成功

3 每次扩容的时候会扩大1,5倍,x>>1,x这个值向右移1相当于除以2;

ArrayList的subList

传入两个参数,第一个是数组的起始下标,第二个是终点下标(左闭右开),相当于字符串的截取。但与字符串不同的是,字符串的改变是产生新的对象,但是subList截取后的数组和原数组指向的是同一个对象,因此改变其中一个数组的值另一个数组也会改变。

subList的返回类型是List,List是ArrayList的实现接口;

知识点补充:数据结构中常见的接口关系图

ArrayList的打印

1 重写toString后可以通过sout传入对象打印

2用for打印;

3用foreach这里包装类类型可以用基础类型接收,因为会自动拆包

4 迭代器,这里有个印象就行

二维数组:

ArrayList<ArrayList<Integer>>or<List<List<Integer>>>是二维数组,ArrayList的每个元素都是ArrayList<Integer>类型;