【数据结构与算法】Java制作一个简单数组类
bobo老师的玩转算法系列–玩转数据结构 简单记录
不要小瞧数组 - 制作一个数组类
1 、使用Java中的数组
数组基础
把数据码成一排进行存放
数组名最好要有语义 如： scores
索引从零开始 0 1 2 3 4 5
数组N个元素 数组最后一个索引 N - 1
简单使用
Array
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[20];
for (int i = 0; i < arr.length; i++)
arr[i] = i;
int[] scores = new int[]{100, 99, 98};
for (int i = 0; i < scores.length; i++)
System.out.println(scores[i]);
for(int score: scores)
System.out.println(score);
}
}
2、二次封装属于我们自己的数组
数组基础
索引可以有语意，也可以没有语意。
数组最大的优点：快速查询。scores[1] 指定索引查询对应的值
数组最好应用于“索引有语意”的情况。
但并非所有有语意的索引都适用于数组
数组也可以处理“索引没有语意的“
这一章主要处理“索引没有语意的“的情况数组的使用
数组创建已经固定了
制作属于我们自己的数组类
- 索引没有语意，如何表示没有元素呢？
- 如何添加元素？如何删除元素？
- …
- 基于java的数据，二次封装属于我们自己的数组类
不同的数据结构增删改查是截然不同的，甚至有些数据结构可能会忽略这四个中的某个一个动作。
数组 容量 capacity
数组中最多可以装多少个元素和实际装了多少个元素是没有关系的 ，两回事。
size 数组中的元素个数
简单定义Array类
Array类
/**
* @create 2019-11-14 21:27
*/
public class Array {
private int[] data;
private int size;
//构造函数, 传入数组的容量capacity构造Array
public Array(int capacity){
data = new int[capacity];
size = 0;
}
//无参数的构造函数，默认数组的容量capacity=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;
}
//返回数组是否为空
public boolean isEmpty(){
return size == 0;
}
}
3、向数组中添加元素
向数组末添加元素e
//向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(int e){
if (size == data.length) {
throw new IllegalArgumentException("AddLast failed.Array is full.");
}
data[size] = e;
size ++;
//data[size++] = e;
}
在特定的位置插入一个新元素e
// 在第index个位置插入一个新元素e
public void add(int index,int e){
if (size == data.length) {
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Array is full.");
}
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");
}
for(int i = size -1; i >= index; i--){
data[i+1] = data[i];
}
data[index] = e;
size ++;
}
复用add
//向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(int e){
add(size,e);
}
//在所有元素前添加一个新元素
public void addFirst(int e){
add(0,e);
}
2-4 数组中查询元素和修改元素
toString
@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();
}
获取index索引位置的元素
//获取index索引位置的元素
int get(int index){
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed.Index is illegal");
return data[index];
}
修改index索引位置的元素为e
// 修改index索引位置的元素为e
void set(int index, int e){
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed.Index is illegal");
data[index] = e;
}
Test 测试
Main类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Array arr = new Array(20);
for (int i = 0; i < 10; i ++){
arr.addLast(i);
}
System.out.println(arr);
arr.add(1,100);
System.out.println(arr);
arr.addFirst(-1);
System.out.println(arr);
System.out.println(arr.get(0));
arr.set(0,100);
System.out.println(arr.get(0));
}
}
结果：
Array: size = 10 ,capacity = 20
[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]
-1
100
5、包含，搜索和删除
删除指定index位置的元素,返回删除的元素
//从数组中删除index位置的元素，返回删除的元素
public int remove(int index){
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed.Index is illegal");
int ret = data[index];
for (int i = index + 1; i < size; i ++ ){
data[i-1] = data[i];
}
size --;
return ret;
}
删除指定元素e
//从数组中删除元素e
public void removeElemet(int e){
int index = find(e);
if (index != -1){
remove(index);
}
}
从数组中删除第一个元素，返回删除的元素
// 从数组中删除第一个元素，返回删除的元素
public int removeFirst(){
return remove(0);
}
从数组中删除最后一个元素，返回删除的元素
// 从数组中删除最后一个元素，返回删除的元素
public int removeLast(){
return remove(size-1);
}
查找数组中是否有元素e
//查找数组中是否有元素e
public boolean contains(int e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i] == e) {
return true;
}
}
return false;
}
查找数组中元素e所在的索引，如果不存在元素e,则返回-1
//查找数组中元素e所在的索引，如果不存在元素e,则返回-1
public int find(int e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i] == e) {
return i;
}
}
return -1;
}
Array 类
/**
* @author Liu Awen Email:willowawen@gmail.com
* @create 2019-11-14 21:27
*/
public class Array {
private int[] data;
private int size;
//构造函数, 传入数组的容量capacity构造Array
public Array(int capacity) {
data = new int[capacity];
size = 0;
}
//无参数的构造函数，默认数组的容量capacity=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;
}
//返回数组是否为空
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
//向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(int e) {
add(size, e);
}
//在所有元素前添加一个新元素
public void addFirst(int e) {
add(0, e);
}
// 在第index个位置插入一个新元素e
public void add(int index, int e) {
if (size == data.length) {
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Array is full.");
}
if (index < 0 || index > size) {
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");
}
for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
data[i + 1] = data[i];
}
data[index] = e;
size++;
}
//获取index索引位置的元素
public int get(int index) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed.Index is illegal");
return data[index];
}
// 修改index索引位置的元素为e
public void set(int index, int e) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed.Index is illegal");
data[index] = e;
}
//查找数组中是否有元素e
public boolean contains(int e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i] == e) {
return true;
}
}
return false;
}
//查找数组中元素e所在的索引，如果不存在元素e,则返回-1
public int find(int e) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (data[i] == 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 int remove(int index){
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed.Index is illegal");
int ret = data[index];
for (int i = index + 1; i < size; i ++ ){
data[i-1] = data[i];
}
size --;
return ret;
}
// 从数组中删除第一个元素，返回删除的元素
public int removeFirst(){
return remove(0);
}
// 从数组中删除最后一个元素，返回删除的元素
public int removeLast(){
return remove(size-1);
}
//从数组中删除元素e
public void removeElemet(int e){
int index = find(e);
if (index != -1){
remove(index);
}
}
@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();
}
}
Test 测试
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Array arr = new Array(20);
for (int i = 0; i < 10; i ++){
arr.addLast(i);
}
System.out.println(arr);
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.removeElemet(4);
System.out.println(arr);
arr.removeFirst();
System.out.println(arr);
System.out.println("数组arr是否存在0元素" + arr.contains(0));
System.out.println("元素0的索引为" + arr.find(0));
}
}
result：
Array: size = 10 ,capacity = 20
[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]
数组arr是否存在0元素true
元素0的索引为0
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