Java自定义数组列表的实现操作

下面是Java自定义数组列表的实现操作的完整攻略。

1. 概述

Java内置了ArrayList，LinkedList等类型的集合，但有时我们需要使用自定义的数组列表来满足特定的需求。自定义数组列表主要包含以下操作：

添加元素
删除元素
获取元素
修改元素
获取元素个数

2. 实现

我们可以通过定义一个类来实现自定义数组列表。在这个类中，我们可以使用Java中的数组来存储元素，并实现上述操作。

2.1 初始化

一个数组列表需要有一些必要的参数，例如容量和数组。我们可以在类中定义一个数组作为列表的主体，使用构造函数初始化列表的容量和数组。代码示例如下：

public class ArrayList {
  // 初始化容量
  private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

  // 数组
  private Object[] elementData;

  // 声明数组列表大小
  private int size = 0;

  // 构造函数
  public ArrayList() {
      elementData = new Object[DEFAULT_CAPACITY];
  }

  // 带参数的构造函数，可以初始化指定容量的列表
  public ArrayList(int capacity) {
      elementData = new Object[capacity];
  }
}

2.2 添加元素

当我们需要想列表中添加新的元素时，需要考虑列表是否已经达到最大容量。如果列表已满，则需要创建一个新的数组，并将原先的元素复制到新的数组中。然后，可以将新元素添加到列表中。代码示例如下：

public void add(Object e) {
    // 检查容量是否足够
    if (size == elementData.length) {
        // 如果大小不够，改变数组容量大小
        ensureCapacity(size + 1);
    }
    // 添加新元素
    elementData[size++] = e;
}

// 为数组扩容
private void ensureCapacity(int minCapacity) {
     int oldCapacity = elementData.length;
     if (minCapacity > oldCapacity) {
         int newCapacity = oldCapacity * 2;
         if (newCapacity < minCapacity) {
             newCapacity = minCapacity;
         }
         // 新建一个数组并将原数组复制过去
         elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
     }
 }

2.3 删除元素

删除元素需要通过元素的索引来进行操作。我们可以从数组中删除一个元素，并将该元素后面的元素向前移动一个位置。代码示例如下：

public void remove(int index) {
    if (index >= size || index < 0) {
        throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
    }

    // 将目标元素前面的元素后移，填充空出来的位置 
    for (int i = index; i < size - 1; i++) {
        elementData[i] = elementData[i + 1];
    }
    // 将最后一个元素设置为空
    elementData[--size] = null;
}

2.4 获取元素

获取元素通常需要通过索引来进行操作。我们可以直接从数组中获取指定位置的元素即可。代码示例如下：

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

2.5 修改元素

修改元素也需要通过索引来进行操作。我们可以直接将指定位置的元素替换为新的元素即可。代码示例如下：

public void set(int index, Object e) {
    if (index >= size || index < 0) {
        throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
    }
    elementData[index] = e;
}

2.6 获取元素个数

获取列表中的元素个数非常简单，只需要返回当前size值即可。代码示例如下：

public int size() {
    return size;
}

3. 示例说明

下面给出两个示例说明：

3.1 示例一

我们需要定义一个整数类型的数组列表，并向其中添加新元素。示例代码如下：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
    int size = list.size(); // 返回数组列表元素个数
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        System.out.print(list.get(i)); // 获取数组列表元素
    }
}

输出结果为：

3.2 示例二

我们需要定义一个字符串类型的数组列表，并向其中添加新元素。然后，我们需要将列表中指定位置的元素替换为新元素，并输出修改后的结果。示例代码如下：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList list = new ArrayList();
    list.add("hello");
    list.add("world");
    list.set(1, "java"); // 替换位置1的元素
    int size = list.size(); // 返回数组列表元素个数
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        System.out.print(list.get(i) + " "); // 获取数组列表元素
    }
}