实现一个动态数组

动态数组是指在声明时没有确定数组大小的数组

代码如下

/**
 * @author lijiayin
 * 动态数组
 */
public class Array {
    
    private T[] data;
    private int size;

    /**
     * 构造函数，传入数组容量capacity构造Array
     * @param capacity
     */
    @SuppressWarnings("all")
    public Array(int capacity) {
        data = (T[])new Object[capacity];
        size = 0;
    }

    /**
     * 无参构造，默认容量10
     */
    public Array() {
        this(10);
    }

    /**
     * 获取数组元素个数
     * @return
     */
    public int getSize(){
        return size;
    }

    /**
     * 获取数组容量
     * @return
     */
    public int getCapacity(){
        return data.length;
    }

    /**
     * 判断数组是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }

    /**
     * 在数组第一位添加元素
     * @param e
     */
    public void addFirst(T e){
        add(0, e);
    }

    /**
     * 在数组最后一位添元素
     * @param e
     */
    public void addLast(T e){
        add(size, e);
    }

    /**
     * 向第index位置添加元素
     * @param index
     * @param e
     */
    public void add(int index, T e){
        
        if(index < 0 || index > size){
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size");
        }

        //扩容为两倍
        if(size == data.length){
            resize(2 * data.length);
        }

        //元素向后移动
        for (int i = size - 1; i > index; i--) {
            data[i + 1] = data[i];
        }
        
        data[index] = e;
        size++;
    }

    @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();
    }

    /**
     * 获取index位元素
     * @param index
     * @return
     */
    public T get(int index){
        if(index < 0 || index >= size){
            throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal.");
        }
        return data[index];
    }

    /**
     * 获取数组第一个元素
     * @return
     */
    public T getFirst(){
        return get(0);
    }

    /**
     * 获取数组最后一个元素
     * @return
     */
    public T getLast(){
        return get(size - 1);
    }

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

    /**
     * 数组是否包含某个元素
     * @param e
     * @return
     */
    public boolean contains(T e){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if(data[i].equals(e)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 查找元素出现的第一个位置
     * @param e
     * @return
     */
    public int find(T e){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if(data[i].equals(e)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 删除index位置元素
     * @param index
     * @return
     */
    public T remove(int index){
        if(index < 0 || index >= size){
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");
        }
        T ret = data[index];
        for (int i = index; i < size - 1; i++) {
            data[i] = data[i + 1];
        }
        size--;
        data[size] = null;
        
        //当数组中元素个数小于容量的1/4时，容量减小为1/2
        if(size == data.length / 4 && data.length / 2 !=  0){
            resize(data.length / 2);
        }
        return ret;
    }

    /**
     * 删除数组第一个元素
     * @return
     */
    public T removeFirst(){
        return remove(0);
    }

    /**
     * 删除数组最后一个元素
     * @return
     */
    public T removeLast(){
        return remove(size - 1);
    }

    /**
     * 查找元素出现的第一个位置并删除
     * @param e
     */
    public void removeElement(T e){
        int index = find(e);
        if(index != -1){
            remove(index);
        }
    }

    /**
     * 对数组扩容
     * @param newCapacity
     */
    @SuppressWarnings("all")
    private void resize(int newCapacity) {
        T[] newData = (T[])new Object[newCapacity];
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            newData[i] = data[i];
        }
        data = newData;
    }
}