Java实现动态数组

数组，线性结构，连续的存储空间，可存储大量同类型的数据，访问随机位置的元素效率高（索引），缺点，只能存储同类型数据，数组大小一旦确定不能修改，随机位置插入删除元素效率较低。

code一段代码，来完成一个最优的自定义数组

功能：查询数组容量，数组中实际元素个数，数组是否为空，是否包含指定元素，增（向指定位置添加元素，头部添加，末尾添加），删（删除指定位置上的元素并返回，删除指定值的元素），查（查询指定位置上的元素，查询指定元素的位置），改（修改指定位置上的元素的值，修改指定值的元素的值），类型支持，泛型设计，考虑数组的扩容和缩容，闲置对象的GC。

Java实现，代码如下：

package com.ljt.datastruct.day1;/*** @Introductions 动态数组Java实现* @Author 寒山* @Date 2021/1/31 14:16* @Version 1.0*/
public class ArrayList<E> {private E[] data; //容器private int size;   //容器中实际存放元素数量//初始化容器public ArrayList(int capacity) {data = (E[]) new Object[capacity];}public ArrayList() {this(10);}//查询数组容量public int getCapaCity() {return data.length;}//查询数组实际存放元素个数public int getSize() {return size;}//判断数组是否为空public boolean isEmpty() {return size == 0;}//是否包含指定元素public boolean cantains(E e) {for (int i = 0; i < size; i++) {if (data[i] == e) {return true;}}return false;}//向指定位置添加元素public void addElement(int index, E e) {//判断容器是否已满,如果实际存放元素个数等于数组容量，则容量扩大为原来的二倍if (size == data.length) {resize(data.length * 2);}//判断index合法性if (index < 0 || index > size) {throw new IllegalArgumentException("非法索引");}for (int i = size; i > index; i--) {data[i] = data[i - 1];}data[index] = e;size++;}//私有修改容量的方法private void resize(int size) {E[] newData = (E[]) new Object[size];for (int i = 0; i < size; i++) {newData[i] = data[i];}data = newData;}//向头部添加元素public void addFirst(E e) {addElement(0, e);}//向末尾添加元素public void addLast(E e) {addElement(size, e);}//删除指定位置上的元素并返回public E removeElementByIndex(int index) {//判断index合法性if (index < 0 || index >= size) {throw new IllegalArgumentException("非法索引");}E res = data[index];for (int i = index; i < size; i++) {data[i] = data[i + 1];}size--;data[size] = null;  //处理闲置对象//当实际存放元素个数少于数组容量的1/2时，容量缩小为原来的1/2if (size <= data.length / 2) {resize(data.length / 2);}return res;}//删除指定值的元素public void removeElementByValue(E e) {for (int i = 0; i < size; i++) {if (data[i] == e) {removeElementByIndex(i);}}}//查询指定位置上的元素public E valueOf(int index) {//判断index合法性if (index < 0 || index >= size) {throw new IllegalArgumentException("非法索引");}return data[index];}//查询指定元素的位置,若不包含指定元素，则返回-1public int indexOf(E e) {for (int i = 0; i < size; i++) {if (data[i] == e) {return i;}}return -1;}//修改指定位置上的元素值public void setElementByIndex(int index, E e) {//判断index合法性if (index < 0 || index >= size) {throw new IllegalArgumentException("非法索引");}data[index] = e;}//修改指定元素的值public void setElementByValue(E e1, E e2) {for (int i = 0; i < size; i++) {if (data[i] == e1) {data[i] = e2;}}}//重写toString()@Overridepublic String toString() {StringBuilder res = new StringBuilder();res.append("ArrayList: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();}
}