纯手写ArrayList集合框架

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2021-11-05 14:32 388阅读 0赞

***本文章只针对于ArrayList的常用API***

##### 一、创建MyList接口 #####

public interface MyList<E> { 
        int size();
        public E remove(int index);
        boolean add(E e);
        E get(int index);
    }

##### 二、创建MyArrayList，并实现MyList接口 #####

public class MyArrayList<E> implements MyList<E> { 
    
        //ArrayList底层用于存储元素的，transient不可序列化
        transient Object[] elementData;
        //默认集合中数组元素为空对象
        private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = { };
    
        //数组长度大小
        private int size;
    
        //默认容量大小
        private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    
        protected transient int modCount = 0;
    
        //最大数组长度 Integer.MAX_VALUE - 8 2的31次方-1-8
        private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    
        public MyArrayList() { 
            this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    
        /** * 获取数组长度大小 * @return */
        public int size() { 
            return size;
        }
    
        /** * 根据下标删除元素 * * @param index * @return */
        public E remove(int index) { 
            //判断是否越界
            rangeCheck(index);
            modCount++;
            //获取到当前的下标的元素
            E oldValue = elementData(index);
            // 获取一共要移动的次数 即删除某一元素，后面的元素依次向前移动
            int numMoved = size - index - 1;
            if (numMoved > 0)
                System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index,
                        numMoved);
            //给最后一个元素赋值null，即删除
            elementData[--size] = null;
            return oldValue;
        }
    
        /** * 添加元素 * * @param e * @return */
        public boolean add(E e) { 
            //进行初始化容量操作，以及对数组进行扩容
            ensureCapacityInternal(size + 1);
            //添加新的元素
            elementData[size++] = e;
            return true;
        }
    
        private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { 
            //判断数组的容量是否为空
            if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { 
                //如果为空的话，DEFAULT_CAPACITY（10）和minCapacity（size+1）比较，取最大值
                minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
            }
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    
        private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { 
            modCount++;
            //若minCapacity-数组容量>0的话，说明需要扩容了
            if (minCapacity - elementData.length > 0)
                grow(minCapacity);
        }
    
        private void grow(int minCapacity) { 
            //获取到原来数组长度
            int oldCapacity = elementData.length;
            //得到新的数组长度=旧的数组长度+旧的数组长度/2 即旧数组长度的150%
            int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
            //如果新的数组长度-最小容量长度<0的话，新的数组长度就等于最小容量长度
            if (newCapacity - minCapacity < 0)
                newCapacity = minCapacity;
            //如果新的数组长度-(Integer.MAX_VALUE-8)>0的话 调用hugeCapacity方法 获取新容量大小 Integer.MAX_VALUE-8 2的31次方-1-8
            if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
                newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
            // 使用Arrays.copyOf()给我们的数据进行扩容elementData 将新的数组长度赋值给你elementData的容量
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
        }
    
        private static int hugeCapacity(int minCapacity) { 
            //判断最小容量如果大于Integer.MAX_VALUE-8的话 返回Integer.MAX_VALUE 反之返回Integer.MAX_VALUE-8
            //说明数组长度最大能容量Integer.MAX_VALUE个元素
            if (minCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
                    Integer.MAX_VALUE :
                    MAX_ARRAY_SIZE;
        }
    
        /** * 根据下标获取元素 * * @param index * @return */
        public E get(int index) { 
            //判断数组下标是否越界
            rangeCheck(index);
            //获取元素
            return elementData(index);
        }
    
        /** * 判断数组下标是否越界 * * @param index */
        private void rangeCheck(int index) { 
            if (index >= size)
                throw new IndexOutOfBoundsException("越界！！！" + index);
        }
    
        /** * 获取元素 * * @param index * @return */
        E elementData(int index) { 
            return (E) elementData[index];
        }
    }

##### 三、测试 #####

public class Main { 
        public static void main(String[] args) { 
            MyList<String> myList=new MyArrayList<String>();
            myList.add("第一个元素");
            myList.add("第二个元素");
            myList.add("第三个元素");
            myList.add("第四个元素");
            for (int i=0;i<myList.size();i++){ 
                System.out.println("第"+(i+1)+"个元素："+myList.get(i));
            }
            System.out.println("---------测试删除元素---------");
            myList.remove(1);
            for (int i=0;i<myList.size();i++){ 
                System.out.println("第"+(i+1)+"个元素："+myList.get(i));
            }
        }
    }