数组
/**
* Array
*/
public class Array<E> {
private E[] data;
private int size;
// 构造函数,传入数组的容量capacity构造Array
public Array(int capacity) {
data = (E[]) new Object[capacity];
size = 0;
}
// 无参数的构造函数,默认数组的容量capacity=10
public Array() {
this(10);
}
public int getCapacity() {
return data.length;
}
public int getSize() {
return size;
}
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
// 向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(E e) {
add(size, e);
}
// 在所有元素前添加一个新元素
public void addFirst(E e) {
add(0, e);
}
// 在index索引的位置插入一个新元素e
public void add(int index, E e) {
if (data.length == size)
resize(2 * data.length);
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 E 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, E e) {
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)) {
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(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) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");
E ret = data[index];
for (int i = index + 1; i < size; i++) {
data[i - 1] = data[i];
}
size--;
data[size] = null;
if (size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0)
resize(data.length / 2);
return ret;
}
// 从数组中删除第一个元素, 返回删除的元素
public E removeFirst() {
return remove(0);
}
// 从数组中删除最后一个元素, 返回删除的元素
public E removeLast() {
return remove(size - 1);
}
// 从数组中删除元素e
public void removeElement(E 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();
}
// 将数组空间的容量变成newCapacity大小
private void resize(int newCapacity) {
E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
for (int i = 0; i < size; i++)
newData[i] = data[i];
data = newData;
}
}
数组要从 0 开始编号,而不是从 1 开始呢?
- 从数组存储的内存模型上来看,“下标”最确切的定义应该是“偏移“
- a 来表示数组的首地址,a[0] 就是偏移为 0 的位置,也就是首地址, a[k] 就表示偏移 k 个 type_size 的位置
所以计算 a[k] 的内存地址只需要用这个公式:
a[k]_address = base_address + k * type_size
对于 m * n 的二维数组的内存寻址,a [ i ][ j ] (i < m, j < n)的地址为:
a[i][j]_address = base_address + (i * n + j) * type_size