手写集合框架ArrayList篇
ArrayList
Hello，头发多的我又来了，刚利用业余时间，实现了一个简易版的ArrayList，下面我来分享一下我的实践内容。由于水平有限，咱们尽量都用白fa（话）文
一、思路
首先，我的思路是这样的，因为ArrayList是List接口下的，所以我在接口中定义了我要实现的抽象方法，以便接下来将这些方法给ArrayList重写，而且，因为到时候LinkedList也会要用到这些公用的方法名，所以写了List接口以供实现。
二、定义主要方法
/**
* 提供的方法 让arraylist继承 ， 并重写这些方法
* @author Administrator
*
*/
public interface newList{
public void add(); //集合的添加方法
public int size(); //获取集合的长度
public Object get(Integer i ); //获取下标的为i的元素
public void remove(Object object); //移除object对象
}
几个主要的方法，add，remove，size，以及get。这里就没有去实现指定位置添加的方法，相信这几个弄懂了，其他的不在话下，稍加看看源码即可
集合接口有了，我们照着思路往下走，让ArrayList去实现它，并重写它所有的方法就OK了。
基本的结构就这样了，废话不多说，直接开始我们ArrayList的实现
三、定义全局属性
//一个object类型的数组
private Object[] array;
private int size ; //当前集合的长度
private static final int DEFAULT_SIZE = 10 ; //数组的默认长度
通过源码，我们了解到，ArrayList是通过数组实现的，而且是一个Object类型的，为什么是Object，也是为了符合不同数据类型的数组存储，毕竟Object是类型老大
定义完数组，是不是发现它并没有默认长度，所以我们在下面定义了一个默认的常量DEFAULT_SIZE=10，这个就是它默认的长度，这个时候可能会有一个疑惑，就是这个size是干莫子的，你是否联想到我们的size()方法【获取数组ArrayList的长度】,所以这里的size全局属性就是用来控制整个ArrayList集合的内容长度的，并非是我们的数组长度，也就是size！=数组长度，它等于的是ArrayList这个集合的长度。
四、定义构造函数
方法有了，接下来就是也是比较重要的一步骤，就是ArrayList的构造函数
//定义一个构造器 用来实例该类
public newArrayList() {
array = new Object[DEFAULT_SIZE]; //初始化一个数组
size = 0 ;
}
public newArrayList(int resetsize){
if(resetsize>0) { //指定长度的初始数组
array = new Object[resetsize];
}else if(resetsize == 0) { //如果等于0 使用默认的长度DEFAULT_SIZE
array = new Object[DEFAULT_SIZE];
}else { //不合法的长度 比如-1
throw new IllegalArgumentException("指定了错误的长度:"+resetsize);
}
}
为什么要有多种的不同的构造函数呢?很-单嘛，根据你平常的使用的习惯，你可能不想给集合长度，或者给它一个长度，这不就涉及到了两个不同的构造函数嘛，所以我们也定义两个，无参构造为了满足不给长度的情况下，不给指定长度我们就使用我们之前定义的DEFAULT_SIZE这个常量，如果指令了默认长度我们就使用第二个带int参数的构造函数，并且在里面判断，判断这个整型数字是否满足我们的条件。
五、实现主要的方法
1. add()方法 集合添加
// 进行 判断 如果 数组溢出都 扩容
@Override
public void add(Object object) {
if(size == array.length) { //达到扩容的条件
this.ensureCapacity();
}
array[size] = object; //赋值 并累计size
size ++ ;
}
//扩容的方法
private void ensureCapacity() {
//创建一个新的数组 是原来的2倍
Object[] newarray = new Object[array.length*2];
System.arraycopy(array, 0, newarray,0,array.length);
array = newarray; //重新赋值
}
我们数组，它固然是由长度限制的，所以我们应该在哪里进行扩容呢？放add()这个方法里面是最合理的也是最恰当的，因为只有我们数据添加的时候，集合的长度才会越来越长嘛，所以我们在add()方法这里加了一个等于的判断，当它符合扩容条件，也就是已经和数组长度相等时，就对这个数组扩容，扩容这里我们单独列出了一个方法，写了一个新的数组newarray，它的长度是原来数组长度的二倍，当然源码当中不是这么定义的，我们是为了方便理解，然后将这个数组新的数组复制到我们原来的数组当中即可。这里需要普及一个System的方法System.arrarcopy(参数1,参数2,参数3,参数4,参数5);
他们分别代表的含义如下：
参数1：原数组，
参数2：原数组的起始位置，
参数3：目标数组，
参数4：目标数组的起始位置，
参数5：需要复制的数组长度
每调用一次add()方法，我们的size也就自增一次，代表集合的长度正在发生变化
2. get()方法 获取集合指定下标的元素
//获取指定下标的元素
@Override
public Object get(Integer i) {
if (i<0 ||i>size-1) { //数组溢出异常
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
return array[i];
}
我们知道数组是自带索引的，从0开始，所以我们获取的时候只需要判断一下给定的长度i是否符合条件，不符合条件的情况就抛出数组溢出的异常，否则就返回这个数组中这个下标的的数组内容出去。
3. remove()方法 获取集合指定下标的元素
//删除集合指定的元素
@Override
public void remove(Object object) {
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
if(object == array[i]) { //如果内容相等 1.元素上移 2. 删除原元素
// 拿到需要移动的个数
int index = size - i - 1 ;
System.arraycopy(array,i+1 , array,i,index); //前移
array[--size] = null; //最后一个空值 也就登录删除了一个下标
/* 假设集合总长度size = 8,然后我删除第5个，也就是下标 i = 4这个元素
这个时候要右边要移动的元素个数也就是index = 8 - 4 - 1
;也就是有3个元素要移动
然后再熟练使用我们刚刚的System.arraycopy这个方法，对这个数组进行操作
,我们可以知道我们的数组起始位置分别是i+1以及i，也就是从我们当前这个/
下标为4+1这个位置开始，分别向前移动一个位置，将第五个元素的内容移动/
到第四个，第六个移动到第五个的位置,
依次类推，最后达到补齐我们要删除的这个空缺。
最后我们移动完之后，最后一个元素肯定会是空缺的，所以我们将它赋空值，并
且size-1(集合长度变化) 这个时候才算完成。
*/
}
}
}
这里我们只做了，根据内容进行删除，传一个内容进来，然后循环整个数组去判断，如果找到了这个内容我们就要把这个内容去除掉，这里可能会有一丢丢疑惑，因为我也看了好一会,这里要做的一个操作就是，我们要对这个数组进行移动，解释已经在注释当中标识。还请客观仔细品，为了方便理解，附上一张方向图。
4. size()方法 获取集合的长度
//获取数组的长度
@Override
public int size() {
return size;
}
这个方法应该比较容易理解了把，不过还要强调的一点是 size != 数组长度，它是集合的长度，O不OK？
基本方法就这么结束了。
六、迭代器部分
等等，不要急不要躁。还记得我们上次我们提的迭代器嘛？OK，下面我们就在上面我们的基础上加一个迭代器。还记得迭代器是干嘛的嘛，迭代器可以用来循环我们这个集合，并且在循环的过程中可以对当前循环对象进行删除操作，有时候面试官就问你，怎么一边循环稽核一边删除，迭代器迭代器迭代器！
迭代器首先也是要一个接口
/**
* 迭代器的接口
* @author Administrator
*
*/
public interface newIterator {
boolean hasNext(); //判断是否有下一个元素的方法
Object Next(); //获取元素
void remove(); //移除元素 和arraylist的指定移除remove(Object object)几乎一样
}
接口定义好勒，我们继续在List这个接口下写上我们的获取迭代器的方法，让ArrayList重写
public newIterator getIterator();
ArrayList当中需要这样写
//返回新的迭代器
public newIterator getIterator() {
return new newArrayListIterator();
}
沃特？？？疑问来了，返回的这个 newArrayListIterator在哪？？？别急嘛，继续看咯
//实现迭代器接口
private class newArrayListIterator implements newIterator{
private int index =0; //用来判断是否有下一个
private int lastindex =-1; //用来记住上一次的位置，可以理解为当前循环的数组下标
@Override
public boolean hasNext() {
return index!=size;
}
@Override
public Object Next() {
lastindex = index;
return array[index++];
}
@Override
public void remove() {
if(lastindex < 0) { //如果没有元素 就抛出异常
throw new IllegalSelectorException();
}
int moveindex = size - lastindex -1 ;
System.arraycopy(array,lastindex+1, array, lastindex, moveindex);
array[--size] = null;
index --;
lastindex = -1 ;
}
}
这个私有的内部类同样在ArrayList当中去实现，index用来作比较，lastindex是我们上一次的位置，如果你不太理解，建议你先学会如何使用迭代器在看这部分。
其中：
1.hasNext() 判断条件
hasNext()这个方法，是在while循环中，用来判断true||false的条件，只有满足index!=size，也就是，当前循环对象不是最后一个，这个循环才能继续下去。
2.Next() 获取当前循环的元素内容
Next()方法，就是用来获取当前循环对象的内容的，返回一个index++下标的内容，这里不要将index比如是6，index++不要理解为这里是返回下标为7的内容，区分index++和++index的区别，所以如果这里index = 6 ，他返回的也还是下标为6的内容
3.remove() 删除当前循环对象
这里不作太多重复的阐述，因为这里和我们之前的remove(Object object)原理类似。
七、泛型部分
最后在做最后一步的优化，给List集合加上泛型
public interface newList<T> { //定义泛型，因为Object可以存储任意类型，有时候我们需要
//用泛型 代替Object
public void add(T t); //集合的添加方法
同理，remove修改一下参数 变为泛型代表--T
使用泛型有一个好处，就是有些时候我们的在转换的过程中不需要强制转换
举个例子：
我ArrayList中两个这样的方法
@Override
public Object get2(Object object) {
// TODO Auto-generated method stub
return object;
}
@Override
public <T> T get3(T t) {
// TODO Auto-generated method stub
return t;
}
一个是返回Object，一个返回泛型
结果如下：
newList<Object> li2 = new newArrayList<Object>();
Object ob = new Object();
Object o = (newList<Object>) li2.get2(ob);
Object o2 = li2.get3(ob);
你就会发现，使用Object是不是要强转，而使用泛型因为我最开始就指定了集合 T = Object 所以不再需要强转啦 奥利给！！！
终于要写完了，最后我们在做个小小的总结，以及解答一些面试中小小的疑惑。
到此为止我们要知道的是：
1.ArrayList是List接口下一个有序的集合
2.ArrayList通常用于查询功能，
答:我们查询出来的数据之后，调用add方法，add方法总是追加到最后一个元素后面，这里几乎没有什么多余的线性时间，当然你可能会说数组扩容消耗了这么大的性能，但你要知道ArrayList最突出的是获取的时候，直接用get()方法通过索引去获取元素，这样速度是非常快的，后续我们可以拿它个LinkedList作一个对比。
3.另外像一些集合克隆，就自己去琢磨把，思路（直接给ArrayList一个克隆方法返回整个集合或者加一个构造函数返回这个集合）
遇见您，是我们之间的缘分，三生有幸！ \
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