Java封装一个自己的数组类（可以自动扩容）

Java封装一个自己的数组类（可以自动扩容）

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封装的数组类class Array<E>

/**
 * @author yinglongwu
 */
//封装一个自己的数组
//泛型<E>，表明可以存放E类型的数据，至于E是什么，可以自己定义
//Array<Integer> arr = new Array<这里可以写Integer也可以不写>(20);这样定义就是存放整型的包装类
public class Array<E> {
	
	private E[] data;
	private int size;	//数组中实际有多少个元素

	//有参构造，用户创建时自定义数组容量大小capactity
	public Array(int capactity) {
		//data = new E[capactity];//java里不能直接new一个泛型数组
		//需要先new一个Object类型的数组再进行转换
		data = (E[])new Object[capactity];
		size = 0;
	}
	
	//无参构造,默认数组容量capactity为10
	public Array() {
		this(10);
	}
	
	//获取数组中的元素个数
	public int getSize(){
		return size;
	}
	
	//获取数组的容量
	public int getCapacity() {
		return data.length;
	}
	
	//判断数组是否为空
	public boolean isEmpty() {
		return size == 0;
	}
	
	//在第index个位置插入一个新元素e
	public void add(int index, E e) {
		//判断下标是否合理
		if (index<0 || index>size) {
			throw new IllegalArgumentException("AddLast failed. Require index >= 0 and index <= size.");
		}
//		//判断数组是否满了
//		if (size == data.length) {
//			throw new IllegalArgumentException("AddLast failed. Array is full!");			
//		}
		//判断数组是否满了，满了就扩容
		if (size == data.length) {
			resize(2*data.length);			
		}
		//把数组的元素向后移一个位置
		for (int i = size-1; i >= index; i--) {
			data[i+1] = data[i];
		}
		//插入元素
		data[index] = e;
		size++;
	}
	
	//向所有元素后添加一个新元素
	public void addLast(E e) {
		add(size, e);
	}
	
	//向所有元素前添加一个新元素
	public void addFirst(E e) {
		add(0, e);
	}
	
	//获取index索引位置的元素
	public E get (int index) {
		//判断下标是否合理
		if (index<0 || index>=size) {
			throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal.");
		}
		return data[index];
	}

	//获取最后一个元素
	public E getLast() {
		return get(size-1);
	}
	
	//获取第一个元素
	public E getFirst() {
		return get(0);
	}
	
	//修改index索引位置的元素为e
	void set(int index, E e) {
		//判断下标是否合理
		if (index<0 || index>=size) {
			throw new IllegalArgumentException("Set failed. Index is illegal.");
		}
		data[index] = e;
	}
	
	//查找数组中是否有元素e
	public boolean contains(E e) {
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (data[i].equals(e)) {//两个类对象进行值的比较使用equals
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	
	//查找数组中第一个元素e所在的索引，如果不存在元素e，则返回-1
	public int find(E e) {
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (data[i].equals(e)) {
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}
	
	//从数组中删除index位置的元素，返回删除的元素
	public E remove(int index) {
		//判断下标是否合理
		if (index<0 || index>=size) {
			throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");
		}
		
		E ret = data[index];//存放要被删除的数
		//数组元素前移一个位置
		for (int i = index+1; i < size; i++) {
			data[i-1] = data[i];
		}
		size--;
		//下面这句可加可不加，加上之后，java会自动回收，不加上就等下次这个位置指向新的对象，才回收这次的对象
		data[size] = null; //loitering objects != memory leak 闲逛的对象不等于内存泄漏，
		//如果当前元素个数等于数组的1/4，数组容量缩小1/2（减小复杂度震荡），可以节约空间
		if (size == data.length/4 && data.length/2!=0) {
			resize(data.length/2);
		}
		return ret;
	}
	
	//删除数组中的第一个元素，返回删除的元素
	public E removeFirst() {
		return remove(0);
	}
	
	//删除数组中最后一个元素，返回删除的元素
	public E removeLast() {
		return remove(size-1);
	}
	
	//从数组中删除第一个出现的元素e（如果存在则删除）
	public void removeElement(E e) {
		int index = find(e);
		if (index!=-1) {
			remove(index);
		}
	}
	
	//重写toString方法，用于显示数组信息
	@Override
	public String toString() {
		StringBuilder res = new StringBuilder();
		res.append(String.format("Array: size = %d, capacity = %d\n",size,data.length));
		res.append('[');
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			res.append(data[i]);
			if (i != size - 1) {
				res.append(", ");
			}
		}
		res.append(']');
		return res.toString();
	}
	
	//数组扩容
	private void resize(int newCapacity) {
		//新建一个数组
		E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
		//把原数组内容写入新的数组
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			newData[i] = data[i];
		}
		data = newData;
	}
}

测试使用自己封装Array<E>

存放基本数据类型对应的包装类

/**
 * @author yinglongwu
 */
public class Main {

	public static void main(String[] args) {

		//这里将泛型E设置为基本数据类型int的包装类Integer
		Array<Integer> arr = new Array<>();//new Array<>()的<>里可以写Integer也可以不写
		
		//包装类和其对应的基本数据类型可以自动转换
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			arr.addLast(i);
		}
		System.err.println(arr);//这里会调重写的toString方法进行输出
		
		arr.add(1, 100);
		System.out.println(arr);
		
		arr.addFirst(-1);
		System.out.println(arr);//[-1, 0, 100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
		
		arr.remove(2);
		System.out.println(arr);
		
		arr.removeElement(4);
		System.out.println(arr);
		
		arr.removeFirst();
		System.out.println(arr);
	}
	
}

输出结果

Array: size = 10, capacity = 10
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Array: size = 11, capacity = 20
[0, 100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Array: size = 12, capacity = 20
[-1, 0, 100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Array: size = 11, capacity = 20
[-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Array: size = 10, capacity = 20
[-1, 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9]
Array: size = 9, capacity = 20
[0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9]

存放自定义类

/**
 * @author yinglongwu
 */
public class Student {

	private String name;
	private int score;
	
	public Student(String name, int score) {
		super();
		this.name = name;
		this.score = score;
	}
	
	//重写父类方法
	@Override
	public String toString() {
		return String.format("Student(name: %s, score %d)", name,score);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Array<Student> arr = new Array<>();
		arr.addLast(new Student("Alice", 100));
		arr.addLast(new Student("Bob", 66));
		arr.addLast(new Student("Charlie", 88));
		System.out.println(arr);
	}
}

输出结果

Array: size = 3, capacity = 10
[Student(name: Alice, score 100), Student(name: Bob, score 66), Student(name: Charlie, score 88)]