Java中ArrayList和顺序表

[3 ArrayList简介](#3 ArrayList简介)

[4. ArrayList使用](#4. ArrayList使用)

[4.1 ArrayList的构造](#4.1 ArrayList的构造)

[4.2 ArrayList常见操作](#4.2 ArrayList常见操作)

[4.3 ArrayList的遍历](#4.3 ArrayList的遍历)

1.线性表

线性表（ linear list ）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。线性表是一种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表：顺序表、链表、栈、队列... 线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的，线性表在物理上存储时，通常以数组和链式结构的形式存储。

2.顺序表

顺序表是用一段物理地址连续的存储单元依次存储数据元素的线性结构，一般情况下采用数组存储。在数组上完成数据的增删查改。

java 复制代码

package list;

import java.util.Arrays;

public class MyArrayList implements iList{
    public int []elem;
    public int usedSize;
    public static final int DEFAULT_CAPACITY=5;
    public MyArrayList(){
        elem=new int[DEFAULT_CAPACITY];
    }
//添加元素，默认添加到数组的最后位置
    @Override
    public void add(int data) {
        //判断是否满了，满了需要扩容
        if(IsFull()){
           elem= Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
        }
        elem[usedSize]=data;
        usedSize++;
        System.out.println(Arrays.toString(elem));
    }
//
//查找当前元素是否存在
    @Override
    public boolean contains(int toFind) {
        for (int i = 0; i < usedSize; i++) {
            if(elem[i]==toFind){
                return true;
            }
            
        }
        return false;
    }
//查找当前元素的一个下标
    @Override
    public int indexOf(int toFind) {
        for (int i = 0; i < usedSize; i++) {
            if(elem[i]==toFind){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
//获取pos位置的值


    @Override
    public int get(int pos) {
        //pos不合法怎么办
        checkPosOfGet(pos);
        //pos为空怎么办
        if(isEmpty()){
            throw new EmptyException("顺序表为空");
        }
        return this.elem[pos];
    }

    public boolean isEmpty(){
        return this.usedSize==0;
}
private void checkPosOfGet(int pos){
        if(pos<0||pos>=usedSize){
throw new posExpection("pos位置不合法="+pos);
        }
}
//更新pos位置的值为value
    @Override
    public void set(int pos, int value) {
checkPosOfGet(pos);
if(isEmpty()){
    throw new EmptyException("顺序表为空");
}
this.elem[pos]=value;
    }
//删除toRenove这个数字
    @Override
    public void remove(int toRemove) {
        if(isEmpty()){
            throw new EmptyException("顺序表为空,不能删除");

        }
        int index=indexOf(toRemove);
        for (int i = index; i <usedSize-1 ; i++) {
            elem[i]=elem[i+1];
        }
        usedSize--;

    }

    @Override
    public int size() {
        return 0;
    }
//清空顺序表，防止内存泄漏
    @Override
    public void clear() {
        usedSize=0;
    }
//打印顺序表当中所有的元素
    @Override
    public void display() {
        for (int i = 0; i < usedSize; i++) {
            System.out.println(elem[i]+"");
        }
        System.out.println();
    }
    @Override
    public  Boolean IsFull(){
        return this.usedSize== elem.length;
    }
    @Override
    public Boolean IsEmpty(){
        return this.usedSize==0;
    }

}

顺序表的一些接口

java 复制代码

package list;

public interface iList {public void add(int data);
    // 在 pos 位置新增元素
    // 判定是否包含某个元素
    public boolean contains(int toFind);
    // 查找某个元素对应的位置
    public int indexOf(int toFind);
    // 获取 pos 位置的元素
    public int get(int pos);
    // 给 pos 位置的元素设为 value
    public void set(int pos, int value);
    //删除第一次出现的关键字key
    public void remove(int toRemove);
    // 获取顺序表长度
    public int size();
    // 清空顺序表
    public void clear();
    // 打印顺序表，注意：该方法并不是顺序表中的方法，为了方便看测试结果给出的
    public void display();
    //
    Boolean IsFull();
    Boolean IsEmpty();
}

3 ArrayList简介

在集合框架中，ArrayList是一个普通的类，实现了List接口

【说明】

ArrayList是以泛型方式实现的，使用时必须要先实例化
ArrayList实现了RandomAccess接口，表明ArrayList支持随机访问
ArrayList实现了Cloneable接口，表明ArrayList是可以clone的
ArrayList实现了Serializable接口，表明ArrayList是支持序列化的
和Vector不同，ArrayList不是线程安全的，在单线程下可以使用，在多线程中可以选择Vector或者 CopyOnWriteArrayList
ArrayList底层是一段连续的空间，并且可以动态扩容，是一个动态类型的顺序表

4. ArrayList使用

4.1 ArrayList的构造

|--------------------------------|------------------------------|
| 方法 | 解释 |
| ArrayList() | 无参构造 |
| ArrayList(Collection c) | 利用其他 Collection 构建 ArrayList |
| ArrayList(int initialCapacity) | 指定顺序表初始容量 |

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    // ArrayList创建，推荐写法
    // 构造一个空的列表
    List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
    
    // 构造一个具有10个容量的列表
    List<Integer> list2 = new ArrayList<>(10);
    list2.add(1);
    list2.add(2);
    list2.add(3);
    // list2.add("hello");  // 编译失败，List<Integer>已经限定了，list2中只能存储整形元素
    
    // list3构造好之后，与list中的元素一致
    ArrayList<Integer> list3 = new ArrayList<>(list2);
    
    // 避免省略类型，否则：任意类型的元素都可以存放，使用时将是一场灾难
    List list4 = new ArrayList();
    list4.add("111");
    list4.add(100);
 }

4.2 ArrayList常见操作

ArrayList虽然提供的方法比较多，但是常用方法如下所示，需要用到其他方法时，同学们自行查看ArrayList的帮助文档。

|------------------------------------------|---------------------------|
| 方法 | 解释 |
| boolean add(E e) | 尾插 e |
| void add(int index, E element) | 将 e 插入到 index 位置 |
| boolean addAll(Collection c) | 尾插 c 中的元素 |
| E remove(int index) | 删除 index 位置元素 |
| boolean remove(Object o) | 删除遇到的第一个 o |
| E get(int index) | 获取下标 index 位置元素 |
| E set(int index, E element) | 将下标 index 位置元素设置为 element |
| void clear() | 清空 |
| boolean contains(Object o) | 判断 o 是否在线性表中 |
| int indexOf(Object o) | 返回第一个 o 所在下标 |
| int lastIndexOf(Object o) | 返回最后一个 o 的下标 |
| List subList(int fromIndex, int toIndex) | 截取部分 list |

4.3 ArrayList的遍历

ArrayList 可以使用三方方式遍历：for循环+下标、foreach、使用迭代器

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
    list.add(4);
    list.add(5);
    // 使用下标+for遍历
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        System.out.print(list.get(i) + " ");
    }
    System.out.println();
    // 借助foreach遍历
    for (Integer integer : list) {
        System.out.print(integer + " ");
    }
    System.out.println();
    Iterator<Integer> it = list.listIterator();
    while(it.hasNext()){
        System.out.print(it.next() + " ");
    }
    System.out.println();
 }