java数据结构之ArraySet

Set是java中的一种数据结构，或者说一种集合，它其实是一个接口，通过帮助文档我们可以看到有哪些类实现了它

要实现set需要实现的方法有

但是有很多方法不常用到，今天我们自定义一个高仿set的数据结构,需要实现的方法如下图

底层接口setADT

   public void add(T element);    添加一个元素

    
    public T removeRandom();     随机移除一个元素
    
    public T remove(T element);   移除指定的元素
    
    public String toSting();              转换为字符串
    
    public SetADT union(SetADT set);   求两个set的交集
    
    public boolean contains(T element);   是否包含某元素
    
    public boolean equals(SetADT set);  是否和另一个set相等
    
    public void addAll(SetADT set);  将另一个set的元素添加过来
    
    public boolean isEmpty();       判定该set是否为空
    
    public int size();                          返回set的长度
    
    public Iterator iterator();     返回set的迭代器

接下来用一个类来实现这个接口，我们先实现 它的顺序存储形式，还有另外一种为链式存储（linkset），顺序存储，用array来实现

package packageSet;

import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.Random;
import java.util.Set;

public class ArraySet implements SetADT{
		//指定数组容量
		private final int DEFAULT_CAPACITY = 100;
		private final int NOT_FOUND = -1;
		private Random random;
		//count表示存在数组中的元素个数
		private int count;
		//contents表示数组
		private T[] contents;
	//构造函数
	public  ArraySet() {
		// TODO 自动生成的构造函数存根
		count = 0;
		contents = (T[])(new Object[DEFAULT_CAPACITY]);
	}
	//含参数的构造函数
	public ArraySet(int initialCapacity){
		count = 0;
		contents = (T[])(new Object[initialCapacity]);
	}
	
	//
	@Override
	public void add(T element) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		//由于set中不存在重复的元素，因此每次添加元素的时候，都需要
		//检查set中是否已经存在该元素
		if(!(contains(element)))
		{
			//当长度与数组最大容量相等时，扩充数组
			if(size() == contents.length){
				expandCapacity();
			}
			
			contents[count] = element;
			count++;
 		}
	}

	//随机从set中移除一个元素
	@Override
	public T removeRandom(){
			// TODO 自动生成的方法存根
		if(isEmpty()){
			try {
				throw new Exception();
			} catch (Exception e) {
				// TODO 自动生成的 catch 块
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		//产生0-(count-1)的随机数
		random = new Random();
		int choice = random.nextInt(count);
		//将要移除的数result
		T result  = contents[choice];
		//set不要求次序，则可以将最后一个元素放到移除的位置即可
		contents[choice] = contents[count-1];
		contents[count-1] = null;
		
		return result;
	}

	@Override
	public T remove(T integer) throws NoSuchElementException{
		// TODO 自动生成的方法存根
		int search = NOT_FOUND;
		
		if (isEmpty()) {
			try {
				throw new Exception();
			} catch (Exception e) {
				// TODO 自动生成的 catch 块
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//遍历数组
		for(int i = 0;i union(SetADT set) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return null;
	}

	@Override
	public boolean contains(T integer) {
		// TODO 自动生成的方法存根
			 
				int search = NOT_FOUND;
				//遍历数组，寻找是否有和o相等的元素
				for(int i = 0;i set) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		boolean result =false;
		
		ArraySet temp1 = new ArraySet();
		ArraySet temp2 = new ArraySet();
		T integer;
		if(size() == set.size()){
			temp1.addAll(this);
			temp2.addAll(set);
			
			Iterator iterator  = set.iterator();
			
			while(iterator.hasNext())
			{
				integer = iterator.next();
				if(temp1.contains(integer))
				{
					temp1.remove(integer);
					temp2.remove(integer);
					
				}
			}
			result = (temp1.isEmpty()) && temp2.isEmpty();
		}
		return result;
	}

	
	//添加一个set中的元素，用迭代器方法
	@Override
	public void addAll(SetADT set) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		
		Iterator it = set.iterator();
		while(it.hasNext()){
			add(it.next());
		}
	
	}

	@Override
	public boolean isEmpty() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return (count == 0);
	}

	@Override
	public int size() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return count;
	}

	@Override
	public Iterator iterator() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		return new ArrayIterator(contents, count);
	}
	
	public void expandCapacity()
	{
		T[] larger = (T[]) new Object[contents.length*2];
		
		for (int i = 0; i < contents.length; i++) {
			larger[i] = contents[i];
		}
		contents = larger;
	}
}

接下来测试各个方法是否可用

创建一个test类

package packageSet;

import java.util.Iterator;

public class ArraySetTest {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		ArraySet set1 = new ArraySet();
		set1.add(20);
		set1.add(23);
		set1.add(34);
		set1.add(55);
		set1.add(21);
		set1.add(21);
		set1.add(32);
		set1.add(32);
		set1.add(90);
		set1.add(22);
		set1.add(27);
		set1.add(28);
		set1.add(24);
		set1.add(72);
		set1.add(26);
	Iterator iterator1 = set1.iterator();
	while(iterator1.hasNext())
	{
		System.out.print(iterator1.next()+" ");
		}
	
	System.out.println("\n====================================");
	System.out.println(set1.removeRandom());
	Iterator iterator2 = set1.iterator();
	while(iterator2.hasNext())
	{
		System.out.print(iterator2.next()+" ");
		}
	
	System.out.println("\n----------------------------------------");
	
	System.out.println(set1.contains(34));
	
	ArraySet set2 = new ArraySet();
	set2.add(24);
	set2.add(45);
	set2.add(78);
	set2.add(45);
	set2.add(88);
	set2.add(32);
	set2.add(90);
	set2.add(82);
	set2.add(21);
	set2.add(23);
	set2.add(89);
	set2.add(32);
	set2.add(77);
	set2.add(89);
	
	Iterator it = set2.iterator();
	while(it.hasNext())
	{
		System.out.print(it.next()+" ");
	}
	
	System.out.println(set1.equals(set2));
	System.out.println("\n+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++");
	set1.addAll(set2);
	Iterator iterator3 = set1.iterator();
	while(iterator3.hasNext())
	{
		System.out.print(iterator3.next()+" ");
	}
	
	System.out.println("\n****************************************");
	ArraySet setString = new ArraySet();
	setString.add("hello");
	setString.add("i'm");
	setString.add("a");
	setString.add("string");
	
	Iterator it2 = setString.iterator();
	while(it2.hasNext())
	{
		System.out.print(it2.next()+" ");
	}
	}
	

}

输出结果如下：

ok，方法可用，这样就实现了set的顺序存储结构