实用指南：【Java ArrayList】底层方法的自我实现
【前言】ArrayList是Java集合框架中List接口的动态数组实现，可以方便的存储和操作数据。它提供了一系列方法，便于我们进行增删查改，这篇文章是进行ArrayList的一个自我实现，让我们从底层更深度地理解ArrayList（顺序表）
文章目录：
一、 定义ArrayList类
arr: 创建一个整型数组，用来存储数据；usedSize: 有效数据,也就是真实的元素个数;DEFAULT_CAPACITY：默认数组容量MyArrayList()：构造方法,初始化数组长度为默认的容量
public class MyArrayList implements IList{
private int[] arr;//存储数据
private int usedSize;//有效数据个数
public static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//默认数组容量
public MyArrayList(){
this.arr = new int[DEFAULT_CAPACITY];
}二、常见方法实现
ArrayList的常见方法如下：
1.add(int data)：新增元素，添加在数组后面
public void add(int data) {
//判断顺序表是否满了
if (isFull()) {
//扩容
grow();
}
//存储
this.arr[this.usedSize] = data;
this.usedSize++;
}
public boolean isFull(){
return this.usedSize == this.arr.length;
}
public void grow(){
this.arr = Arrays.copyOf(this.arr,2*this.arr.length);
}添加元素时，要先检查数组是否已满（
isFull()通过比较数组的长度和元素个数），如果满了，就要进行扩容grow()，这里是copy两倍的数组容量，然后再进行存储
2.add(int pos, int data):再pos位置添加元素
public void add(int pos, int data) {
//检查是不是满的
if(isFull()){
grow();
}
checkPos(pos,"add方法执行的时候pos位置不合法");
//判断是不是放在usedSize位置
if(pos == usedSize){
arr[pos] = data;
usedSize++;
return;
}
//如果放在前面，就要移动数据
for (int i = usedSize-1; i >= pos; i++) {
arr[i+1] = arr[i];
}
arr[pos] = data;
usedSize++;
}
private void checkPosAdd(int pos,String msg) {
if (pos < 0 || pos > usedSize) {
throw new PosIllegalityException(msg);
}
}
还是先要检查容量是否已满
isFull()，满了就要进行扩容grow()，然后添加时，要先检查pos位置是否合法，如上图，pos < 0 || pos > usedSize就是不合法的，在这个范围则会抛出我们自定义的PosIllegalityException异常，正常情况下进行添加：将pos位置及后面的元素统统向后移动一个位置，为要添加的元素腾出位置，然后有效数据usedSize++
3.contains(int toFind)：判断是否包含某个元素
public boolean contains(int toFind) {
for (int i = 0; i < this.usedSize; i++) {
if(arr[i] == toFind){
return true;
}
}
return false;
}使用for循环遍历整个数组，if语句判断当前元素是否是你要找的元素toFind，是返回true，不是返回false
4.indexOf(int toFind):查找某个元素对应的位置
public int indexOf(int toFind) {
for (int i = 0; i < this.usedSize; i++) {
if(arr[i] == toFind){
return i;
}
}
return -1;
}同理：使用for循环遍历整个数组，if语句判断当前元素是否是你要找的元素toFind，是返回对应元素的下标i，不是返回-1
5.get(int pos):获取pos位置的元素
public int get(int pos) {
if(isEmpty()){
throw new EmptyListException("当前顺序表为空");
}
checkPos(pos,"get方法的pos位置不合法");
return arr[pos];
}
private void checkPos(int pos,String msg){
if (pos<0 || pos >= usedSize){
throw new PosIllegalityException(msg);
}
}
public boolean isEmpty(){
return usedSize == 0;
}获取元素，先检查pos位置是否为空
isEmpty(),如果为空，抛出我们的自定义异常EmptyListException，然后检查pos位置是否合法pos<0 || pos >= usedSize这个范围就是不合法的，抛出我们的自定义异常PosIllegalityException,最后就可以返回pos位置的元素
6.set(int pos, int value)：给pos位置的元素设为value
public void set(int pos, int value) {
if(isEmpty()){
throw new EmptyListException("当前顺序表为空");
}
checkPos(pos,"set方法执行的时候pos位置不合法"+pos);
arr[pos] = value;
}替换时要先检查是否为空
isEmpty()，为空抛出自定义异常EmptyListException,不为空检查pos位置是否合法，最后将给定的值替换指定的数组元素
7.remove(int toRemove)：删除第⼀次出现的关键字key
public void remove(int toRemove) {
if(isEmpty()){
throw new EmptyListException("当前顺序表为空");
}
//查找要删除数据的下标
int index = indexOf(toRemove);
if(index == -1){
System.out.println("没有你要删除的数据");
return;
}
for (int i = index; i < usedSize-1; i++) {
arr[i] = arr[i+1];
}
usedSize--;
}
//arr[usedSize] = null;如果是引用类型，需要手动置空
还是先检查是否为空，然后可以通过
indexOf(toRemove)查找要删除的元素，如果index == -1，则没有你要删除的元素，如果有，进行覆盖删除，让后面的元素逐一向前移动一个位置直到你要，直到覆盖掉你要删除的元素，最后将有效元素usedSize–
8.size()：获取顺序表⻓度
public int size() {
return this.usedSize;
}9.clear()：清空顺序表
public void clear(){
for (int i = 0; i < this.usedSize; i++) {
arr[i] = 0;
}
usedSize = 0;
}三、总结
这篇文章只是从深度的实现了一下ArrayList提供的一系列方法，以便于更好地去理解和使用ArrayList,让我们认识到了，数据结构的学习和使用，要考虑到所有方面，对我们的逻辑思维能力要求很高，同样也会提高我们这方面的能力，相关的其他内容后面会详细道来
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