Java实现自定义ArrayList类的示例代码

下面我将详细讲解如何使用Java来实现自定义的ArrayList类的完整攻略。

1. 什么是ArrayList？

在开始编写代码之前，我们需要先了解一下ArrayList是什么。ArrayList是Java集合框架中的一种数据结构，它是基于数组实现的，可以存储任意类型的对象。与数组相比，ArrayList有更多的优点，如可以自动扩容、支持插入、删除操作等。

2. 实现步骤

下面是实现自定义ArrayList类的步骤：

1. 定义一个类，命名为CustomArrayList，该类需要实现List接口；
2. 在CustomArrayList类中，定义一个数组用来存储元素；
3. 定义一个变量size，用来记录CustomArrayList中当前元素的数量；
4. 实现List接口中的方法，如add、remove、size、get等；
5. 在add方法中，实现CustomArrayList的自动扩容功能。

下面是一个示例代码，演示了如何实现自定义的ArrayList类：

import java.util.*;

public class CustomArrayList<E> implements List<E> {

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    private Object[] elementData;
    private int size = 0;

    public CustomArrayList() {
        elementData = new Object[DEFAULT_CAPACITY];
    }

    public int size() {
        return size;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    public boolean contains(Object o) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public Iterator<E> iterator() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public Object[] toArray() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public <T> T[] toArray(T[] a) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public boolean add(E e) {
        if (size == elementData.length) {
            ensureCapacity();
        }
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    public boolean remove(Object o) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public boolean containsAll(Collection<?> c) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public void clear() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        return (E) elementData[index];
    }

    public E set(int index, E element) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public void add(int index, E element) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public E remove(int index) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public int indexOf(Object o) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public int lastIndexOf(Object o) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public ListIterator<E> listIterator() {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public ListIterator<E> listIterator(int index) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet.");
    }

    private void ensureCapacity() {
        int newCapacity = elementData.length * 2;
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个CustomArrayList类，该类实现了Java集合框架中的List接口。该类中包含了一个Object类型的数组elementData，该数组用来存储CustomArrayList中的元素。CustomArrayList类中还包含一个size变量，用来记录当前CustomArrayList中元素的数量。

在这个示例中，我们实现了List接口中的size和get方法，并且在add方法中实现了CustomArrayList的自动扩容功能。当CustomArrayList中元素的数量超过数组的容量时，我们通过ensureCapacity方法进行自动扩容，将数组的容量扩大到原来的两倍。

3. 示例说明

除了上面的示例代码之外，下面再给出两个具体的示例说明，以更好的展示如何使用自定义的ArrayList类。

示例1：使用自定义的ArrayList类

假设我们需要存储一些字符串，我们可以使用我们自定义的ArrayList类来实现：

CustomArrayList<String> list = new CustomArrayList<String>();
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("Java");

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

在这个示例中，我们通过自定义的CustomArrayList类来存储一些字符串，然后使用for循环遍历CustomArrayList中的元素并输出。

示例2：使用自定义的ArrayList类存储自定义类型

除了可以存储字符串之外，我们还可以使用自定义的ArrayList类来存储自定义类型的对象。下面是一个示例代码：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

CustomArrayList<Person> personList = new CustomArrayList<Person>();
personList.add(new Person("张三", 20));
personList.add(new Person("李四", 25));
personList.add(new Person("王五", 30));

for (int i = 0; i < personList.size(); i++) {
    System.out.println(personList.get(i));
}

在这个示例中，我们创建一个Person类来表示一个人，然后将一些Person对象添加到自定义的CustomArrayList中，并使用for循环遍历CustomArrayList中的元素并输出。

4. 总结

以上就是使用Java来实现自定义ArrayList类的完整攻略。通过自定义ArrayList类的实现，我们可以更好地理解ArrayList的内部实现原理，并且可以根据实际需求灵活地实现自己的自定义ArrayList类。