Java数组扩容实例代码

下面我来为你详细讲解Java数组扩容实例代码的完整攻略。

1. 初探数组扩容

在Java中，数组是一种非常常用的数据结构，但是数组的长度是固定的，无法动态增长，这会限制数组的使用。为了解决这个问题，我们可以使用Java的数组扩容机制，实现数组的动态增长。

1.1 数组扩容原理

当数组不够用时，我们需要创建一个新的更大的数组来替换原来的数组。具体步骤为：

1. 创建一个新的更大的数组。
2. 将原数组中的元素复制到新的数组中。
3. 将新数组赋值给原数组。

Java中提供了两种方式来实现数组的扩容，一种是使用Arrays.copyOf(...)方法，一种是手动实现。

2. 使用Arrays.copyOf(...)方法扩容数组

Arrays.copyOf(...)方法可以用于复制一个数组并指定新的长度，如果新的长度大于原数组的长度，数组将被自动扩容。

2.1 示例一

下面是一个示例代码，用Arrays.copyOf(...)方法对数组进行扩容：

public class ArrayUtils {
    public static int[] expandCapacity(int[] arr, int newLength) {
        return Arrays.copyOf(arr, newLength);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
        arr = expandCapacity(arr, 5);
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们首先创建一个数组arr，它的长度为3。然后使用Arrays.copyOf(arr, 5)方法将数组扩容到5，新的数组将包含原数组中的元素，后面的位置将使用默认值0填充。

运行上面的代码，输出结果为：

1 2 3 0 0

从输出结果中可以看到，数组已经成功扩容。我们也可以通过for循环输出数组中的每一个元素，可以看到新数组最后两个位置被填充了0。

2.2 示例二

下面是另一个示例代码，演示了在扩容时同时插入新元素的操作。

public class ArrayUtils {
    public static int[] insert(int[] arr, int index, int value) {
        int len = arr.length;
        if (index > len || index < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("插入位置不正确");
        }
        int[] newArray = Arrays.copyOf(arr, len + 1);
        System.arraycopy(newArray, index, newArray, index + 1, len - index);
        newArray[index] = value;
        return newArray;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1, 3, 4, 5};
        arr = insert(arr, 1, 2);
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们首先创建数组arr，它的长度为4。然后使用insert(...)方法将值2插入到数组的第二个位置。

在insert(...)方法中，我们首先检查插入位置是否合法，然后使用Arrays.copyOf(...)扩容原来的数组，并创建一个新数组newArray。接下来使用System.arraycopy(...)方法将原来数组中的元素复制到新数组中，并将后面的部分向后移动一位，最后在空位上插入新元素value。最后将新数组返回。

运行上面的代码，输出结果为：

1 2 3 4 5

从输出结果可以看到，新元素已经成功插入到数组中。

3. 手动实现数组扩容

虽然Java提供了Arrays.copyOf(...)方法来实现数组的扩容，但是我们也可以手动实现，下面是手动实现的代码：

public class ArrayUtil {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1, 3, 4, 5};
        int[] newArr = new int[arr.length + 1];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            newArr[i] = arr[i];
        }
        newArr[arr.length] = 6;
        arr = newArr;
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们首先创建数组arr，它的长度为4。然后使用手动实现的方法将值6插入到数组的最后一个位置。

在手动实现中，我们首先创建一个新数组newArr，长度为原数组长度加1。然后使用for循环遍历原数组，将原数组中的元素复制到新数组中。接下来，在新数组的最后一个空位上插入新元素value。最后将新数组赋值给原数组。

运行上面的代码，输出结果为：

1 3 4 5 6

从输出结果可以看到，新元素已经成功插入到数组中。

以上就是Java数组扩容的完整攻略，我相信这些内容对你会有所帮助。如果你有任何问题或疑问，欢迎随时向我提问。