数组

基本概念

数组（Array）是有序的元素序列。
若将有限个类型相同的变量的集合命名，那么这个名称为数组名。
组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变量。
用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。

数组本身属于引用类型，使用前要开辟空间，否则访问会抛 NullPointerException

数组动态初始化

• 声明并分配空间： int[] list = new int[10];
• 分布开辟空间：int[] list = null; list = new int[10];

静态初始化

• int[] data = {1, 2, 3, 4};
• 匿名数组： System.out.println(Arrays.toString(new int[]{1, 2, 3, 4}));

数组的索引 从 0 到 size - 1，如果索引访问不在此范围内，会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException

数组采用动态初始化开辟空间后，数组里面每一个元素都是该数组对应数据类型的默认类型

数组的二次封装

public class Array<E> {
    private E[] data;
    private int size;
    public Array(int capacity) {
        data = (E[])new Object[capacity];
        size = 0;
    }
    public Array() {
        this(10);
    }
    public int getSize() {
        return size;
    }
    public int getCapacity() {
        return data.length;
    }
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }
    public void addFirst(E e) {
        add(0, e);
    }
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed, Required index < 0 || index > size");
        }
        if (size == data.length) {
            resize((int) (1.5 * data.length));
        }
        for (int i = size - 1 ; i >= index ; i --) {
            data[i + 1] = data[i];
        }
        data[index] = e;
        size ++;
    }
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Get failed");
        }
        return data[index];
    }
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Set failed");
        }
        data[index] = e;
    }
    public boolean contains(E e) {
        for (int i = 0; i< size; i++) {
            if (data[i] == e) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    public int find(E e) {
        for (int i = 0; i< size; i++) {
            if (data[i].equals(e)) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Set failed");
        }
        E ret = data[index];
        for (int i = index; i < size - 1; i++) {
            data[i] = data[i + 1];
        }
        size --;
        data[size] = null;
        // 防止复杂度震荡，四分之一时再触发缩容机制
        if (size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0) {
            resize(data.length / 2);
        }
        return ret;
    }
    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }
    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }
    public void removeElement(E e) {
        int index = find(e);
        if (index != -1) {
            remove(index);
        }
    }
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append(String.format("Array: size = %d, capacity = %d\n", size, data.length));
        res.append('[');
        for (int i = 0; i < size; i ++) {
            res.append(data[i]);
            if (i != size - 1) {
                res.append(", ");
            }
        }
        res.append(']');
        return res.toString();
    }
    private void resize(int newCapacity) {
        E[] newData = (E[])new Object[newCapacity];
        for (int i = 0; i < size ;i ++) {
            newData[i] = data[i];
        }
        data = newData;
    }
}