1.1用数组实现列表-MyArrayList

本文介绍了如何使用数组实现线性表的接口MyArrayList,强调了接口设计与功能实现的重要性。在创建构造函数并重写toString方法后,讨论了数组下标溢出问题,提出了动态扩容的解决方案,详细阐述了数组扩容为动态数组的过程,并指导如何自动生成及测试单元测试文件。

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线性表(列表)的接口定义

import java.util.Iterator;
public interface MyList<T> extends Iterator<T> {
  void add(T element);//新增一个元素
  void delete(T element);//删除相同元素
  void delete(int index);//根据索引删除元素
  void update(int index, T newElement);//索引位置元素替换为新元素
  boolean contains(T target);//当前列表是否包含target这个元素
  T at(int index);//返回指定索引处的元素
  int indexOf(T element);//查找element的索引,如果没有返回-1
}

接下来用顺序存储的方式实现列表

使用implements,接口只会定义功能,要围绕功能来设计数据

//只是框架,暂时没有具体作用
public class MyArrayList implements MyList{	
	@Override
	public boolean hasNext() {
		return false;
	}
	@Override
	public Object next() {
		return null;
	}
	@Override
	public void add(Object element) {
	}
	@Override
	public void delete(Object element) {		
	}
	@Override
	public void delete(int index) {
	}
	@Override
	public void update(int index, Object newElement) {
	}
	@Override
	public boolean contains(Object target) {
		return false;
	}
	@Override
	public Object at(int index) {
		return null;
	}
	@Override
	public int indexOf(Object element) {
		return 0;
	}
}

则列表要有自己的一片空间,用数组的方式开辟这部分空间

private Object[] elements;//elements 真正存储元素的底层结构
private int size;//列表中定义的元素个数
private int capacity;//容量(最多可以存储的)
//size和capacity是辅助element的

generate 一个constructor(构造函数) 

//如果用户指定容量
public MyArrayList(int capacity) {
	this.capacity = capacity;
	elements =new Object[capacity];
}

//如果用户没有指定,就用空的,而空的也是默认的capacity
public MyArrayList() {
	elements =new Object[capacity];    
}

重写一下toString,辅助呈现出来

//generate toString()... 只选中element
@Override
public String toString() {
	return "MyArrayList [elements=" + Arrays.toString(elements) + "]";
}

//这个toString会输出
//MyArrayList [elements=[nike, nike, null, null, null, null, null, null, null, null]]

改进:

@Override
public String toString() {
	StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
	for(int i=0;i<size;i++) {
		sb.append(elements[i]+(i==size-1?"":" , "));
		//如果最后一个元素,则什么都不加;否则加逗号
	}
	sb.append("]");
	return sb.toString();
}

注意1.这个三目运算符的练习2.i==size-1 而不是   i=size-1 


随着测试程序的进行

@Test
public void testAdd() throws Exception {
	MyArrayList list=new MyArrayList();
	list.add("nike");
	list.add("nike");
    list.add("xxx");
    list.add("继续加");
	System.out.println(list);
}

我们发现 ,数组会出现下标溢出,也就是原数组满了

苦思冥想后,我们做出一个艰难的决定:数组扩容

原方法:
@Override
public void add(Object element) {
	elements[size++]=element;
}

扩容为动态数组:

@Override
public void add(Object element) {
	if(size==capacity) {capacity*=2;
	Object[] newArr =new Object[capacity];
	//新建一个新数组
	for(int i=0;i<size;i++) {
		newArr[i]=elements[i];//元素迁移到新数组
	}
	elements=newArr;//把旧的扔掉
	}
elements[size++]=element;
}

全部改好:

@Override
public void add(Object element) {
	if(size==capacity) {capacity*=2;
	Object[] newArr =new Object[capacity];
	//新建一个新数组
	for(int i=0;i<size;i++) {
		newArr[i]=elements[i];//元素迁移到新数组
	}
	elements=newArr;//把旧的扔掉
	}
elements[size++]=element;
}

@Override
public void delete(Object element) {
	int index=indexOf(element);//求一个索引
	if (index>=0) {delete (index);}//若大于等于0,删除
}

@Override
public void delete(int index) {
	//数组中删除:东西删后要把那块空间紧密 ,即重排
	for(int i=index;i<size-1;i++) {elements[i]=elements[i+1];}
	elements[size-1]=null;//最后一块空间成null
	size--;
}

@Override
public void update(int index, Object newElement) {
	elements[index]=newElement;
}

@Override
public boolean contains(Object target) {
	return indexOf(target)>=0;//包含 等价于 下标大于等于0
}

@Override
public String toString() {
	StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
	for(int i=0;i<size;i++) {
		sb.append(elements[i]+(i==size-1?"":" , "));
		//如果最后一个元素,则什么都不加;否则加逗号
	}
	sb.append("]");
	return sb.toString();
}

@Override
public Object at(int index) {
	return elements[index];
}

@Override
public int indexOf(Object element) {
	for(int i=0;i<size;i++) {
		if(elements[i].equals(element))//“==”是比地址,而equal是比内容的
		{return i;}
	}
	return -1;
}

自动生成单元测试文件:. test.java->new->other->junit test case

在New JUnit 4 test 点击next,将要测试的勾选上


MyArrayList源代码:

import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
/**
 * @author haha
 *
 */
public class MyArrayList implements MyList{
	private Object[] elements;//elements 真正存储元素的底层结构
	private int size;//列表中定义的元素个数
	private int capacity=10;//容量(最多可以存储的)
	
	public MyArrayList() {//
		this.capacity = capacity;
		elements =new Object[capacity];
	}
	


	@Override
	public boolean hasNext() {
		return false;
	}
	@Override
	public Object next() {
		return null;
	}
	@Override
	public void add(Object element) {
		if(size==capacity) {capacity*=2;
		Object[] newArr =new Object[capacity];
		//新建一个新数组
		for(int i=0;i<size;i++) {
			newArr[i]=elements[i];//元素迁移到新数组
		}
		elements=newArr;//把旧的扔掉
		}
	elements[size++]=element;
	}
	@Override
	public void delete(Object element) {
		int index=indexOf(element);//求一个索引
		if (index>=0) {delete (index);}//若大于等于0,删除
	}
	@Override
	public void delete(int index) {
		//数组中删除:东西删后要把那块空间紧密 ,即重排
		for(int i=index;i<size-1;i++) {elements[i]=elements[i+1];}
		elements[size-1]=null;//最后一块空间成null
		size--;
	}
	@Override
	public void update(int index, Object newElement) {
		elements[index]=newElement;
	}

	@Override
	public boolean contains(Object target) {
		return indexOf(target)>=0;//包含 等价于 下标大于等于0
	}
	@Override
	public String toString() {
		StringBuilder sb=new StringBuilder("[");
		for(int i=0;i<size;i++) {
			sb.append(elements[i]+(i==size-1?"":" , "));
			//如果最后一个元素,则什么都不加;否则加逗号
		}
		sb.append("]");
		return sb.toString();
	}



	@Override
	public Object at(int index) {
		return elements[index];
	}

	@Override
	public int indexOf(Object element) {
		for(int i=0;i<size;i++) {
			if(elements[i].equals(element))//“==”是比地址,而equal是比内容的
			{return i;}
		}
		return -1;
	}

}

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