【Java ArrayList】底层方法的自我实现
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🔍系列专栏：Java.数据结构
【前言】ArrayList是Java集合框架中List接口的动态数组实现，可以方便的存储和操作数据。它提供了一系列方法，便于我们进行增删查改，这篇文章是进行ArrayList的一个自我实现，让我们从底层更深度地理解ArrayList（顺序表）
文章目录：
一、 定义ArrayList类
arr: 创建一个整型数组，用来存储数据；usedSize: 有效数据,也就是真实的元素个数;DEFAULT_CAPACITY：默认数组容量MyArrayList()：构造方法,初始化数组长度为默认的容量
publicclassMyArrayListimplementsIList{privateint[] arr;//存储数据privateint usedSize;//有效数据个数publicstaticfinalint DEFAULT_CAPACITY =10;//默认数组容量publicMyArrayList(){this.arr =newint[DEFAULT_CAPACITY];}二、常见方法实现
ArrayList的常见方法如下：
1.add(int data)：新增元素，添加在数组后面
publicvoidadd(int data){//判断顺序表是否满了if(isFull()){//扩容grow();}//存储this.arr[this.usedSize]= data;this.usedSize++;}publicbooleanisFull(){returnthis.usedSize ==this.arr.length;}publicvoidgrow(){this.arr =Arrays.copyOf(this.arr,2*this.arr.length);}添加元素时，要先检查数组是否已满（isFull()通过比较数组的长度和元素个数），如果满了，就要进行扩容grow()，这里是copy两倍的数组容量，然后再进行存储
2.add(int pos, int data):再pos位置添加元素
publicvoidadd(int pos,int data){//检查是不是满的if(isFull()){grow();}checkPos(pos,"add方法执行的时候pos位置不合法");//判断是不是放在usedSize位置if(pos == usedSize){ arr[pos]= data; usedSize++;return;}//如果放在前面，就要移动数据for(int i = usedSize-1; i >= pos; i++){ arr[i+1]= arr[i];} arr[pos]= data; usedSize++;}privatevoidcheckPosAdd(int pos,String msg){if(pos <0|| pos > usedSize){thrownewPosIllegalityException(msg);}}
还是先要检查容量是否已满isFull()，满了就要进行扩容grow()，然后添加时，要先检查pos位置是否合法，如上图，pos < 0 || pos > usedSize就是不合法的，在这个范围则会抛出我们自定义的PosIllegalityException异常，正常情况下进行添加：将pos位置及后面的元素统统向后移动一个位置，为要添加的元素腾出位置，然后有效数据usedSize++
3.contains(int toFind)：判断是否包含某个元素
publicbooleancontains(int toFind){for(int i =0; i <this.usedSize; i++){if(arr[i]== toFind){returntrue;}}returnfalse;}使用for循环遍历整个数组，if语句判断当前元素是否是你要找的元素toFind，是返回true，不是返回false
4.indexOf(int toFind):查找某个元素对应的位置
publicintindexOf(int toFind){for(int i =0; i <this.usedSize; i++){if(arr[i]== toFind){return i;}}return-1;}同理：使用for循环遍历整个数组，if语句判断当前元素是否是你要找的元素toFind，是返回对应元素的下标i，不是返回-1
5.get(int pos):获取pos位置的元素
publicintget(int pos){if(isEmpty()){thrownewEmptyListException("当前顺序表为空");}checkPos(pos,"get方法的pos位置不合法");return arr[pos];}privatevoidcheckPos(int pos,String msg){if(pos<0|| pos >= usedSize){thrownewPosIllegalityException(msg);}}publicbooleanisEmpty(){return usedSize ==0;}获取元素，先检查pos位置是否为空isEmpty(),如果为空，抛出我们的自定义异常EmptyListException，然后检查pos位置是否合法pos<0 || pos >= usedSize这个范围就是不合法的，抛出我们的自定义异常PosIllegalityException,最后就可以返回pos位置的元素
6.set(int pos, int value)：给pos位置的元素设为value
publicvoidset(int pos,int value){if(isEmpty()){thrownewEmptyListException("当前顺序表为空");}checkPos(pos,"set方法执行的时候pos位置不合法"+pos); arr[pos]= value;}替换时要先检查是否为空isEmpty()，为空抛出自定义异常EmptyListException,不为空检查pos位置是否合法，最后将给定的值替换指定的数组元素
7.remove(int toRemove)：删除第⼀次出现的关键字key
publicvoidremove(int toRemove){if(isEmpty()){thrownewEmptyListException("当前顺序表为空");}//查找要删除数据的下标int index =indexOf(toRemove);if(index ==-1){System.out.println("没有你要删除的数据");return;}for(int i = index; i < usedSize-1; i++){ arr[i]= arr[i+1];} usedSize--;}//arr[usedSize] = null;如果是引用类型，需要手动置空
还是先检查是否为空，然后可以通过indexOf(toRemove)查找要删除的元素，如果index == -1，则没有你要删除的元素，如果有，进行覆盖删除，让后面的元素逐一向前移动一个位置直到你要，直到覆盖掉你要删除的元素，最后将有效元素usedSize–8.size()：获取顺序表⻓度
publicintsize(){returnthis.usedSize;}9.clear()：清空顺序表
publicvoidclear(){for(int i =0; i <this.usedSize; i++){ arr[i]=0;} usedSize =0;}三、总结
这篇文章只是从深度的实现了一下ArrayList提供的一系列方法，以便于更好地去理解和使用ArrayList,让我们认识到了，数据结构的学习和使用，要考虑到所有方面，对我们的逻辑思维能力要求很高，同样也会提高我们这方面的能力，相关的其他内容后面会详细道来
