2021-9-下旬 数据结构-线性表-动态数组-java代码实现

信管的数据结构讲的太水了，遂重学（看的网课：恋上数据结构与算法，讲的very good），为算法学习打基础（都大三了还在打基础），顺便在leetcode上跟进一些相关的题，记录在这里，这里最方便复习
另一方面发现未来的考试题，除了算法题之外，比较基础的题（对基本数据结构的各种操作），也占了可观的一部分
最后，顺便新入门了java语言，相比C++，java在写算法和数据结构这方面还是方便太多了，比如自动回收机制，但是另一方面java对基础数据类型是值传递，而对其他数据类型就都是地址传递，而且指针在代码里体现的也很不明显，反倒让我容易混淆，但是熟悉了之后发现对于一点没学过指针的人，java真是太友好了（于是很快就把C里关于指针的操作忘光了，而且后面发现考试填代码块都是用C，于是又换回C++实现了）

public class ArrayListIntZH {
    //index指数组的元素下标，而不是第几个元素（麻烦+1）
    //size指数组当前元素个数
    private int[] elements;
    private int size;//定义全局变量（不在函数里的）不初始化默认初始值为0，局部变量则初始值随机
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    private static final int ELEMENT_NOT_FOUND = -1;

    //自定义数组（线性表）长度构造函数
    public ArrayListIntZH(int capacity){
        if (capacity<10){
            capacity = 10;
        }
        //new是向堆空间申请内存,返回的是内存地址
        elements = new int[capacity];
    }

    //函数重载，非自定义数组长度则默认长度为10
    public ArrayListIntZH(){
        elements = new int[DEFAULT_CAPACITY];
    }


    //返回数组当前元素个数
    public int size(){
        return size;
    }

    //清空线性表
    //理解这个清空为什么是size=0很关键，虽然内在数据没被删，但是我们也访问不了了，直接在原有数组上覆盖改写
    public void clear(){
        size = 0;
    }

    //添加元素到线性表末端,这里直接调用后面一个更高级的add
    public void add(int element){
        add(size,element);
    }
    //这里是扩容函数，实现了插入时动态数组可以自动扩容
    private void ifNeedEnLarge(int needCapacity){
        int oldcapacity = elements.length;
        if (needCapacity<=oldcapacity){
            return;
        }else{
            int newcapacity = oldcapacity*2;
            //默认扩容后的容量是旧容量的2倍
            int[] newElements = new int[newcapacity];
            for (int i=0;i<size;i++){
                newElements[i]=elements[i];
            }
            elements = newElements;
            System.out.println("enLarge Success"+"  newCapacity = "+newcapacity);
        }
    }

    //在固定位置添加元素，若超出size则扩容
    public void add(int index, int element){
        if(index<0||index>size){
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index="+index+"but,size="+size);
        }
        ifNeedEnLarge(size+1);
        for (int i = size-1;i>=index;i--){
            elements[i+1]=elements[i];
        }
        elements[index]=element;
        size++;
    }

    //移除固定位置元素
    //被删元素后面依次向前覆盖，最后一个元素覆盖到倒数第二个元素，直接size就行，不用单独释放最后一个元素
    public void remove(int index){
        if(index<0||index>size-1){
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index="+index+"but,size="+size);
        }//当给出的index不在合理范围内时，抛出一个错误提示，很严谨，参数是index的都要有这步
        //注意for循环的判断条件，当i<n成为判断条件时，i到n就不会执行下面了，下面执行的最多只到n-1
        //比如下面我们想让size-1的覆盖size-2的，那么就要让i最大执行时等于size-1，即i小于size
        for (int i = index + 1; i<size;i++ ){
            elements[i-1]=elements[i];
        }
        size--;//注意不要总把循环结束后的语句写到循环里面去啊啊啊啊
    }

    //返回是否线性表为空
    public boolean isEmpty(){
        return size==0;
    }

    //返回线性表是否包含某特定元素
    public boolean contains(int element){
        for (int i=0;i<size-1;i++){
            if (elements[i] == element){
                return true;
            }
            }
        return false;
        }

    // 返回线性表的固定位置元素
    public int get(int index){
        if(index<0||index>size-1){
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index="+index+"but,size="+size);
        }//当给出的index不在合理范围内时，抛出一个错误提示，很严谨，参数是index的都要有这步
    return elements[index];
    }

    //改变线性表的固定位置元素
    public void set(int index,int element){
        if(index<0||index>size-1){
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index="+index+"but,size="+size);
        }//当给出的index不在合理范围内时，抛出一个错误提示，很严谨，参数是index的都要有这步
        elements[index] = element;
    }

    //返回线性表特定元素的位置
    public int indexOf(int element){
        for (int i = 0; i<size-1;i++){
            if (elements[i]==element){
                return i;
            }
        }
        return ELEMENT_NOT_FOUND;
    }

    //自定义打印数组，返回是string类型，这里StringBuilder
    public String arrayPrint(){
        //这里用了stringBuilder类，一看就明白应该
        //打印样例：size=10 [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
        StringBuilder string = new StringBuilder();
        string.append("size = ").append(size).append(" ").append("[");
        for (int i = 0; i<size-1; i++ ){
            if (i!=size-1) {
                string.append(elements[i]).append(",");
            }
        }
        string.append(elements[size-1]).append("]");
        return string.toString();
        //这里是因为在这里面string是stringbuilder类的对象，不是string类的，不能作为返回值，所以事先转换一下
    }


}