你不知道的JAVA小知識——動態陣列實現(ArrayList原理)

什麼是陣列

  同類資料元素的集合，在計算機中以連續的地址儲存，編譯時確定長度，無法改變。

什麼是動態陣列

  資料結構中順序表的物理實現，同類資料元素的集合，在計算機中以連續的地址儲存，大小在建立時決定，但是可以改變。

為什麼使用動態陣列

  支援隨機訪問,查詢速度快。但是插入和刪除都需要移動元素，比起連結串列開銷較大。如：java集合類中的ArrayList Vector等

動態陣列實現程式碼(ArrayList原理)

/**
 * 順序表的實現
 * @author chengh
 * @param 
 */
 

public class ArrayList<E> {
    private Object[] data = null; // data: 用來儲存此線性表資料的陣列
    private int capacity; // capacity： 線性表的容量
    private int current; // current： 當前資料的下標
    /**
     * 初始化為宣告大小，則設定為10。
     */
    ArrayList() {
        this(10);
    }
    /**
     * 初始化線性表，宣告儲存資料的陣列大小。
     * @param
 
 initialSize 順序表的初始化大小
     */
    ArrayList(int initialSize) {
        if (initialSize >= 0) {
            this.capacity = initialSize;
            data = new Object[initialSize];
            current = 0;
        } else {
            throw new RuntimeException("初始化大小不能小於0：" + initialSize);
        }
    }
    /**
     * 線上性表的末尾新增元素，新增之前確認線性表是否已滿
     * @param
 
 e 待加入的元素
     * @return
     */
    public boolean AddElement(E e) {
        ensureCapacity();
        data[current] = e;
        ++current;
        return true;
    }
    /**
     * 檢查儲存資料的陣列容量，如果陣列已經滿，則擴充容量；否則不操作。
     */
    private void ensureCapacity() {
        int index;
        if (current == capacity) {
            capacity *= 2;
            Object[] newData = new Object[capacity];
            for(index = 0; index < current; ++index) {
                newData[index] = data[index];
            }
            data = newData;
        }
    }
    /**
     * 返回下標為index的元素
     * @param index 欲取得元素的下標
     * @return
     */
    public E get(int index) {
        validateIndex(index);
        return (E) data[index];
    }
    /**
     * 
     * @param index 待插入的位置
     * @param e 待插入的元素
     * @return
     */
    public boolean set(int index, E e) {
        validateIndex(index);
        data[index] = e;
        return true;
    }
    /**
     * 驗證下標值是否合法，非法時丟擲異常
     * @param index 待驗證的下標值
     */
    private void validateIndex(int index) {
        if (index < 0 || index > current) {
            throw new RuntimeException("無效的下標：" + index);
        }
    }
    /**
     * 返回當前順序表的大小
     * @return
     */
    public int size() {
        return current;
    }
    /**
     * 在指定位置插入指定元素
     * @param index 待插入的位置
     * @param e 待插入的元素
     * @return
     */
    public boolean insert(int index, E e) {
        validateIndex(index);
        ensureCapacity();
        for (int temp = current; temp > index; --temp) {
            data[temp] = data[temp - 1];
        }
        data[index] = e;
        return true;
    }
    /**
     * 刪除下標為index元素
     * @param index 待刪除元素的下標
     * @return
     */
    public boolean delete(int index) {
        validateIndex(index);
        for ( ; index < current - 1; ++index) {
            data[index] = data[index + 1];
        }
        data[current - 1] = null;
        --current;
        return true;
    }
    @Override
    public String toString() {
        String str = "[ ";
        for (Object o : data) {
            if (o != null) {
                str += o + " ";
            }
        }
        str += "]";
        return str;
    }
}