Java?數(shù)據(jù)結構與算法系列精講之數(shù)組

更新時間：2022年02月21日 11:57:06 作者：我是小白呀

數(shù)組是有序的元素序列，若將有限個類型相同的變量的集合命名，那么這個名稱為數(shù)組名。組成數(shù)組的各個變量稱為數(shù)組的分量，也稱為數(shù)組的元素，有時也稱為下標變量。數(shù)組是在程序設計中，為了處理方便，把具有相同類型的若干元素按有序的形式組織起來的一種形式

概述

從今天開始, 小白我將帶大家開啟 Jave 數(shù)據(jù)結構 & 算法的新篇章.

數(shù)組

數(shù)組 (Array) 是有序數(shù)據(jù)的集合, 在 Java 中 java.util.Arrays包含用來操作數(shù)組的各種方法, 比如排序和搜索等. 其所有方法均為靜態(tài)方法, 調(diào)用起來非常簡單.

聲明數(shù)組的兩個方法

方法一:

數(shù)據(jù)類型[] array;

方法二:

數(shù)據(jù)類型 array[];

創(chuàng)建數(shù)組的兩個方法

方法一:

數(shù)據(jù)類型[] array = new 數(shù)據(jù)類型[n];

int[] array = new int[10];

方法二:

數(shù)據(jù)類型[] arrray = {value1, value2, ...}

int[] array = new int[10];

索引

索引 (Index) 可以幫助我們定位到想要的數(shù)據(jù), 大幅提高數(shù)據(jù)的檢索速度.

自定義數(shù)組

泛型

<E>示一種指定的數(shù)據(jù)類型, 叫做泛型. E, 取自 Element (元素) 的首字母. 在出現(xiàn) E 的地方, 我們使用一種引用數(shù)據(jù)類型將其替換即可, 表示我們將存儲哪種引用類型的元素.

構造函數(shù)

// 有參構造
public Array(int capacity){
    data =  (E[]) new Object[capacity];
    size = 0;
}

// 無參構造
public Array(){
    this(10);
}

元素操作

// 頭部添加元素
public void addFirst(E element){
   // 如果超過數(shù)組最大容量, 扔出異常
   if(size == data.length){
        throw new RuntimeException("array is full!");
    }

    // 列表所有index及元素后移
    for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
        data[i + 1] = data[i];
    }

    // 數(shù)組第size個賦值為element
    data[0] = element;

    // 數(shù)組大小+1
    size++
}

// 尾部添加元素
public void addLast(E element){
    // 如果超過數(shù)組最大容量, 扔出異常
    if(size == data.length){
        throw new RuntimeException("array is full!");
    }

    // 數(shù)組第size個賦值為element
    data[size] = element;

    // 數(shù)組大小+1
    size++;
}

// 通過索引添加元素
public void add(int index, E element){

    // 如果超過數(shù)組最大容量, 扔出異常
    if(size == data.length){
        throw new RuntimeException("reached max capacity");
    }

    if(index < 0 || index > size){
        throw new RuntimeException("invalid index");
    }

    // 列表所有index及以后的元素后移
    for (int i = size-1; i >=index; i--) {
        data[i + 1] = data[i];
    }
    data[index] = element;
    size++;
}

調(diào)用

public static void main(String[] args) {

    // 創(chuàng)建數(shù)組
    Array array = new Array(10);

    // 尾部添加
    array.addLast(2);
    array.addLast(3);
    array.addLast(4);
    System.out.println(array.toString());

    // 頭部添加
    array.addFirst(1);
    array.addFirst(0);
    System.out.println(array.toString());

    // 通過index添加元素
    array.add(0, -1);
    array.add(6, 5);
    System.out.println(array.toString());
}

輸出結果:

Array{data=[2, 3, 4, null, null, null, null, null, null, null]}
Array{data=[0, 1, 2, 3, 4, null, null, null, null, null]}
Array{data=[-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, null, null, null]}

完整代碼

import java.util.Arrays;

public class Array<E> {
    private E[] data;  // 存放數(shù)據(jù)
    private int size;  // 存放數(shù)組元素個數(shù)

    // 有參構造
    public Array(int capacity){
        data = (E[]) new Object[capacity];
        size = 0;
    }

    // 無參構造
    public Array(){
        this(10);
    }

    // 獲取數(shù)組容量
    public int getCapacity(){
        return data.length;
    }

    // 獲取數(shù)組元素個數(shù)
    public int getSize(){
        return size;
    }

    // 判斷數(shù)組是否為空
    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }

    // 頭部添加元素
    public void addFirst(E element){
        // 如果超過數(shù)組最大容量, 扔出異常
        if(size == data.length){
            throw new RuntimeException("array is full!");
        }

        // 列表所有index及元素后移
        for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
            data[i + 1] = data[i];
        }

        // 數(shù)組第size個賦值為element
        data[0] = element;

        // 數(shù)組大小+1
        size++;
    }

    // 尾部添加元素
    public void addLast(E element){
        // 如果超過數(shù)組最大容量, 扔出異常
        if(size == data.length){
            throw new RuntimeException("array is full!");
        }


        // 數(shù)組第size個賦值為element
        data[size] = element;

        // 數(shù)組大小+1
        size++;
    }
    
    // 通過索引添加元素
    public void add(int index, E element){

        // 如果超過數(shù)組最大容量, 扔出異常
        if(size == data.length){
            throw new RuntimeException("reached max capacity");
        }

        if(index < 0 || index > size){
            throw new RuntimeException("invalid index");
        }

        // 列表所有index及以后的元素后移
        for (int i = size-1; i >=index; i--) {
            data[i + 1] = data[i];
        }
        data[index] = element;
        size++;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Array{" +
                "data=" + Arrays.toString(data) +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) {

        // 創(chuàng)建數(shù)組
        Array array = new Array(10);

        // 尾部添加
        array.addLast(2);
        array.addLast(3);
        array.addLast(4);
        System.out.println(array.toString());

        // 頭部添加
        array.addFirst(1);
        array.addFirst(0);
        System.out.println(array.toString());

        // 通過index添加元素
        array.add(0, -1);
        array.add(6, 5);
        System.out.println(array.toString());
    }
}

到此這篇關于Java?數(shù)據(jù)結構與算法系列精講之數(shù)組的文章就介紹到這了,更多相關Java 數(shù)組內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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