数据结构学习记录（一）--------数组的地层实现代码（数据的add、delete、查、改）

这篇博客是在面试季，复习的数据结构的第一章。
数组
本文会贴出代码与实现出来的效果
最后还要讲一讲：数组中增加与删除元素的
废话不多说，上代码！

Array.java

public class Array {

private int[] data;
private int size;

// 构造函数，传入数组的容量capacity构造Array
public Array(int capacity){
data = new int[capacity];
size = 0;
}

// 无参数的构造函数，默认数组的容量capacity=10
public Array(){
this(10);
}

// 获取数组的容量
public int getCapacity(){
return data.length;
}

// 获取数组中的元素个数
public int getSize(){
return size;
}

// 返回数组是否为空
public boolean isEmpty(){
return size == 0;
}

// 向所有元素后添加一个新元素
public void addLast(int e){
add(size, e);
}

// 在所有元素前添加一个新元素
public void addFirst(int e){
add(0, e);
}

// 在index索引的位置插入一个新元素e
public void add(int index, int e){

if(size == data.length)
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Array is full.");

if(index < 0 || index > size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");

for(int i = size - 1; i >= index ; i --)
data[i + 1] = data[i];

data[index] = e;

size ++;
}

// 获取index索引位置的元素
public int get(int index){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal.");
return data[index];
}

// 修改index索引位置的元素为e
public void set(int index, int e){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Set failed. Index is illegal.");
data[index] = e;
}

// 查找数组中是否有元素e
public boolean contains(int e){
for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
if(data[i] == e)
return true;
}
return false;
}

// 查找数组中元素e所在的索引，如果不存在元素e，则返回-1
public int find(int e){
for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
if(data[i] == e)
return i;
}
return -1;
}

// 从数组中删除index位置的元素, 返回删除的元素
public int remove(int index){
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");

int ret = data[index];
for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
data[i - 1] = data[i];
size --;
return ret;
}

// 从数组中删除第一个元素, 返回删除的元素
public int removeFirst(){
return remove(0);
}

// 从数组中删除最后一个元素, 返回删除的元素
public int removeLast(){
return remove(size - 1);
}

// 从数组中删除元素e
public void removeElement(int e){
int index = find(e);
if(index != -1)
remove(index);
}

@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();
}
}

接下来是main.java

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Array arr = new Array(20);
for(int i = 0 ; i < 10 ; i ++)
arr.addLast(i);
System.out.println(arr);

arr.add(1, 100);
System.out.println(arr);

arr.addFirst(-1);
System.out.println(arr);
// [-1, 0, 100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

arr.remove(2);
System.out.println(arr);

arr.removeElement(4);
System.out.println(arr);

arr.removeFirst();
System.out.println(arr);
}
}

下图是运行结果

说明：删除元素与增加元素的代码，在找元素位置的时候，用size（数组中元素的个数）来定位与移动元素。

删除元素代码片段:
通过将index+1位置的元素移动到index位置，
直接将原来的数组中的值给覆盖掉！
移动过程中，直到移动到数组索引为size-1的时候即可。

eg：最后不要忘记维护数组中的size，因为移除一个元素，要–

public int remove(int index){
int ret = data[index];
for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
data[i - 1] = data[i];
size --;
return ret;
}

增加元素片段：
添加元素的思想：
从最后一个数字开始，
依次将每个元素向后移动一位。
直到目标索引位置停止移动。
最后，不要忘记维护数组的size。

注意：数组中最后一个元素=size-1；

public void add(int index, int e){
for(int i = size - 1; i >= index ; i --)
data[i + 1] = data[i];
data[index] = e;
size ++;
}

心得：数组是数据结构的最基础部分，后续的数据结构全部都依托数组来运行的。
数组元素的操作，是一种思想。是一种抽象类型的思想，很多东西不许追根溯源（要有个度即可）。只需牢牢记住即可。