陣列是一種常用的資料結構，陣列具有不可變性，建立後的陣列的長度固定，通過索引訪問陣列中的元素，訪問速度快，刪除新增效率低。

通過面向物件模擬陣列，模擬的陣列具有以下功能：

1. 新增新元素
2. 展示
3. 查詢元素所在位置
4. 根據索引獲取元素
5. 根據索引刪除元素
6. 修改指定位置的元素

同時使用兩個演算法對陣列進行操作：

1. 有序新增元素
2. 二分查詢法

1.建立陣列類 MyArray.java

資料如何儲存呢？在類中新增一個數組型別的私有屬性用來儲存資料，同時新增一個變數儲存有效資料的長度（也就是元素的個數）

建立陣列的時候需要指定陣列的長度，所以要新增兩個構造方法：

1.無參構造方法設定陣列預設長度
2.有參構造方法指定陣列長度

public class MyArray {
    //儲存元素
    private long[] arr;
    //表示有效資料的長度
    private int elements;

    //無參構造預設50個長度
    public MyArray() {
        arr=new long[50];
    }

    public MyArray(int maxsize) {
        arr=new long[maxsize];
    }
}

2.編寫新增資料的方法

elements 屬性的預設值是 0，第一次向物件中新增元素也是新增到索引為0 的元素中，新增後將 elements 的長度加1，就能一直向陣列中新增元素了，新增元素的個數取決於 arr 的長度。

public void insert(long value) {
    arr[elements]=value;
    elements++;
}

3.編寫展示資料的方法

簡單的展示陣列中的元素即可，使用 for 迴圈遍歷

public void display() {
    System.out.print("[");
    for (int i = 0; i < elements; i++) {
        System.out.print(arr[i]+" ");
    }
    System.out.println("]");
}

4.編寫查詢資料的方法

思路：使用迴圈遍歷陣列 arr ，將要查詢的資料和 arr 中每個元素進行比較。如果相等，則跳出迴圈。迴圈結束後，如果迴圈次數等於元素個數說明沒有找到資料，返回-1。否則返回迴圈次數（即找到的索引）。

public int search(long value) {
    int i ;
    for (i = 0; i < elements; i++) {
        if(value==arr[i]) {
            break;
        }
    }
    //遍歷到末尾說明沒有找到
    if (i==elements) {
        return -1;
    }else {
        return i;
    }
}

5.根據索引獲取元素

思路：這相對比較簡單了，直接給 arr 索引就能獲取到元素。但是要注意傳入的索引必須可用，不能用的索引可以丟擲異常。

public long get(int index) {
    //如果索引大於可用，或索引小於0 都是無效的索引
    if (index>=elements||index<0) {
        //丟擲陣列越界異常
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
    }else {
        return arr[index];
    }
}

6.根據索引刪除元素

思路：和獲取元素時一樣，先檢查索引是否可用。如果可用，就從要刪除元素的位置開始向後遍歷，每次都將下一個元素的值賦值給當前元素。也就相當於要刪除的元素被下一個元素覆蓋，下一個元素被下下一個元素覆蓋，以此類推。元素移動完成後，將可用元素長度 elements 減1。

public void delete(int index) {
    //如果索引大於可用，或索引小於0 都是無效的索引
    if (index>=elements||index<0) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
    }else {
        for(int i=index;i<elements;i++) {
            arr[index]=arr[i+1];
        }
        elements--;
    }
}

7.修改指定位置的元素

思路：和獲取差不多，就是把獲取改為修改

public void change(int index,int newValue) {
    //如果索引大於可用，或索引小於0 都是無效的索引
    if (index>=elements||index<0) {
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
    }else {
        arr[index]=newValue;
    }
}

8.完整程式碼

public class MyArray {
    private long[] arr;
    //表示有效資料的長度
    private int elements;

    public MyArray() {
        arr=new long[50];
    }

    public MyArray(int maxsize) {
        arr=new long[maxsize];
    }

    /**
     * 新增資料
     * @param value
     */
    public void insert(long value) {
        arr[elements]=value;
        elements++;
    }

    /**
     * 顯示資料
     */
    public void display() {
        System.out.print("[");
        for (int i = 0; i < elements; i++) {
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
        System.out.println("]");
    }

    /**
     * 查詢資料
     */
    public int search(long value) {
        int i ;
        for (i = 0; i < elements; i++) {
            if(value==arr[i]) {
                break;
            }
        }
        //遍歷到末尾說明沒有找到
        if (i==elements) {
            return -1;
        }else {
            return i;
        }
    }

    /**
     * 查詢資料，根據索引來查
     */
    public long get(int index) {
        //如果索引大於可用，或索引小於0 都是無效的索引
        if (index>=elements||index<0) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        }else {
            return arr[index];
        }
    }

    /**
     * 刪除資料 
     */
    public void delete(int index) {
        //如果索引大於可用，或索引小於0 都是無效的索引
        if (index>=elements||index<0) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        }else {
            for(int i=index;i<elements;i++) {
                arr[index]=arr[i+1];
            }
            elements--;
        }
    }

    /**
     * 更新資料
     */
    public void change(int index,int newValue) {
        //如果索引大於可用，或索引小於0 都是無效的索引
        if (index>=elements||index<0) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
        }else {
            arr[index]=newValue;
        }
    }
}

9.有序新增元素

思路：修改 insert 方法，遍歷 arr 陣列，如果當前元素大於新增的資料，當前的位置就要存入的位置。從最後一個元素開始，逐個將元素向後位移，空出要存入的位置。存入要新增的元素後，將有效資料長度加1。

public void insert(long value) {
    int i;
    for(i=0;i<elements;i++) {
        if(arr[i]>value) {
            break;
        }
    }
    for (int j = elements; j > i; j--) {
        arr[j]=arr[j-1];
    }
    arr[i]=value;
    
    elements++;
}

10.二分查詢法

思路：資料必須是有序的，才能使用二分查詢法！可以結合有序新增元素一塊使用，這裡的序列是升序（從小到大）。二分查詢是每次和一組數中間的數進行比較，如果大於就再和右邊的數最中間的數比較，如果小於就和左邊的數最中間的數比較。直到中間的數和要查詢的數相等，否則就是沒有這個數。

public int binarySearch(long value) {
    int mid=0;//中間值
    int low=0;
    int high = elements;
    
    while(true) {
        mid=(high+low)/2;
        if(arr[mid]==value) {
            return mid;
        }else if(low>high) {
            return -1;
        }else {
            if (value>arr[mid]) {
                high=mid+1;
            }else {
                high=mid-1;
            }
        }
    }
    
}

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