本文例項講述了Java封裝陣列之動態陣列實現方法。分享給大家供大家參考，具體如下：

前言：在此之前，我們封裝的陣列屬於靜態陣列，也即陣列空間固定長度，對於固定長度的陣列當元素超過容量時會報陣列空間不足。為了能更好的使用陣列，我們來實現一個可以自動擴充容量的陣列。

實現思路：

1.當陣列容量達到事先定義值時建立一個空間是data陣列兩倍的newData陣列（擴容）；

2.把data陣列中的元素全部賦值到newData陣列中；

3.把data陣列重新執行newData陣列。

一、定義核心擴容方法

// 陣列擴容
private void resize(int newCapacity){
 E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
 for (int i = 0; i < size; i++) {
 newData[i] = data[i];
 }
 data = newData;
}

二、改進之前的陣列新增元素方法（陣列空間不夠時自動擴容 --原理空間的2倍）

  //在第index個位置插入一個新元素
  public void add(int index,E e) {
    //(1)判斷當前需要插入值的位置是否合理，合理則轉入(3),否則丟擲位置不合法異常
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您選擇的位置不合法");

    //(2)先判斷當前陣列容量是否已滿，滿則進行容量擴充
    if (size == data.length)
      resize(data.length * 2);


    //將index位置之後的元素往後依次移動一位
    for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
      //(3)將index之後的元素依次往後移動一位，然後將新元素插入到index位置
      data[i + 1] = data[i];
    }
    data[index] = e;
    //(4)維護size值
    size++;
  }

三、改進之前的陣列刪除元素方法（陣列空間空閒太大就會縮容（原來空間的1/2））

//從陣列中刪除index位置的元素，返回刪除的元素
  public E remove(int index) {
    //1.判斷索引的選擇是否合法
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您選擇的位置不合法");

    //2.先儲存需要刪除的索引對應的值
    E ret = data[index];

    //將索引為index之後（index）的元素依次向前移動
    for (int i = index + 1; i < size; i++) {
      //3.執行刪除--實質為索引為index之後（index）的元素依次向前移動，將元素覆蓋
      data[i - 1] = data[i];
    }
    //4.維護size變數
    size--;
    // loitering objects != memory leak 手動釋放記憶體空間
    data[size] = null;
    if (size == data.length / 2) {
      resize(data.length / 2);
    }
    //5.返回被刪除的元素
    return ret;
  }

通過以上，我們就可以實現一個動態的陣列。

測試一下改進後的程式碼：

1.測試addLast()

 DynamicArray<Integer> arr=new DynamicArray<Integer>(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      arr.addLast(i);
    }
    System.out.println("新增陣列元素：");
    System.out.println(arr);

結果為：

2.測試add(int index,E e)方法

 arr.add(1,100);
 System.out.println("在陣列指定索引位置插入元素e：");
 System.out.println(arr);

結果：

現在陣列已經從剛才定義的容量為10個變為了容量為20個，陣列中元素為11個，為此實現了陣列擴容。

3.測試removeLast方法

 System.out.println("刪除陣列最後一個元素：");
  arr.removeLast();
 System.out.println(arr);

結果為：

此時我們可以看出，刪除一個元素之後，陣列容量又從新變為了10個。

本節所有程式碼：

/**
 * 3.動態陣列
 * 陣列容量可變
 */


public class DynamicArray<E> {
  //使用private 的目的是防止使用者從外界修改，造成資料不一致
  private E[] data;
  private int size;//陣列中元素個數

  //建構函式，傳入陣列的容量capacity構造Array函式
  public DynamicArray(int capacity) {
    data = (E[]) new Object[capacity];//泛型不能直接例項化
    size = 0;
  }

  //無參建構函式，預設陣列的容量capacity=10
  public DynamicArray() {
    this(10);
  }

  //獲取陣列中元素個數
  public int getSize() {
    return size;
  }

  //獲取陣列的容量
  public int getCapacity() {
    return data.length;
  }

  //獲取資料是否為空
  public boolean iEmpty() {
    return size == 0;
  }

  //向所有元素後新增元素
  public void addLast(E e) {
    add(size,e);//size表示此時的最後一個元素
  }

  //在所有元素之前新增一個新元素
  public void addFirst(E e) {
    add(0,e);//0表示第一個位置
  }

  //在第index個位置插入一個新元素
  public void add(int index,否則丟擲位置不合法異常
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您選擇的位置不合法");

    //(2)先判斷當前陣列容量是否已滿，滿則進行容量擴充
    if (size == data.length)
      resize(data.length * 2);


    //將index位置之後的元素往後依次移動一位
    for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
      //(3)將index之後的元素依次往後移動一位，然後將新元素插入到index位置
      data[i + 1] = data[i];
    }
    data[index] = e;
    //(4)維護size值
    size++;
  }

  //獲取index索引位置的元素
  public E get(int index) {
    //(1)判斷當前需要插入值的位置是否合理，合理則轉入(2),否則丟擲位置不合法異常
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您選擇的位置不合法");

    //(2)返回索引index對應的值
    return data[index];
  }

  //獲取最後一個元素
  public E getLast() {
    return get(size - 1);
  }

  //獲取第一個元素
  public E getFirst() {
    return get(0);
  }

  //修改index索引位置的元素為e
  void set(int index,E e) {
    //(1)判斷當前需要插入值的位置是否合理，合理則轉入(2),否則丟擲位置不合法異常
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您選擇的位置不合法");

    //(2)修改索引index對應的值
    data[index] = e;
  }

  //查詢陣列中是否包含元素e
  public boolean contains(E e) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
      if (data[i] == e)
        return true;
    }
    return false;
  }

  //查詢陣列中元素e所在的索引（只是一個），如果不存在元素e，則返回-1；
  public int find(E e) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
      if (data[i] == e)
        return i;
    }
    return -1;
  }

  //從陣列中刪除index位置的元素，返回刪除的元素
  public E remove(int index) {
    //1.判斷索引的選擇是否合法
    if (index < 0 || index > size)
      throw new IllegalArgumentException("您選擇的位置不合法");

    //2.先儲存需要刪除的索引對應的值
    E ret = data[index];

    //將索引為index之後（index）的元素依次向前移動
    for (int i = index + 1; i < size; i++) {
      //3.執行刪除--實質為索引為index之後（index）的元素依次向前移動，將元素覆蓋
      data[i - 1] = data[i];
    }
    //4.維護size變數
    size--;
    // loitering objects != memory leak 手動釋放記憶體空間
    data[size] = null;

    //縮容操作
    if (size == data.length / 2 && data.length != 0) {
      resize(data.length / 4);
    }
    //5.返回被刪除的元素
    return ret;
  }

  //從陣列中刪除第一個元素，返回刪除的元素
  public E removeFirst() {
    return remove(0);
  }

  //從陣列中刪除最後一個元素，返回刪除的元素
  public E removeLast() {
    return remove(size - 1);
  }

  //從陣列中刪除元素（只是刪除一個）
  public void removeElement(E e) {
    int index = find(e);
    if (index != -1)
      remove(index);
  }

  // 陣列擴容方法
  private void resize(int newCapacity) {
    E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
    for (int i = 0; i < size; i++) {
      newData[i] = data[i];
    }
    data = newData;
  }

  @Override
  public String toString() {
    StringBuilder res = new StringBuilder();
    res.append(String.format("Array: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();
  }

}

測試程式碼：

public class test {
  public static void main(String[] args) {

    DynamicArray<Integer> arr=new DynamicArray<Integer>(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {

      arr.addLast(i);
    }
    System.out.println("新增陣列元素：");
    System.out.println(arr);

    arr.add(1,100);
    System.out.println("在陣列指定索引位置插入元素e：");
    System.out.println(arr);

    System.out.println("刪除陣列最後一個元素：");
    arr.removeLast();
    System.out.println(arr);

  }
}

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