「数据结构」实现顺序表

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前言

之前我们在C语言阶段已经详细介绍过如何实现一个顺序表，而现在我们采用OOP实现又会有哪些区别呢？一起来看看吧！

附：之前的C语言实现顺序表的博客链接
C语言实现顺序表

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整体框架

• 顺序表是一个类，它的成员变量（字段）是一个数组和size
• 在字段那里，数组我们只给声明，没有分配空间。数组对象是在构造方法里面创建的，创建的同时给一个默认的大小，这里设为10，后续有需要的话再扩容

public class MyArrayList{
    public int[] elem;
    //有效元素个数
    public int size;
    //数组默认大小
    private static final int DEFAULT_SIZE = 10;

    public MyArrayList() {
        this.elem = new int[DEFAULT_SIZE];
    }
}

然后顺序表需要实现各种方法，我们可以用一个接口来封装这些方法，只需让MyArrayList类实现这个接口就ok了。接口命名为IList
在IList中，我们要实现这些方法：

public interface IList {
    public void display();

    // 新增元素,默认在数组最后新增
    public void add(int data);

    // 在 pos 位置新增元素
    public void add(int pos, int data);

    // 判定是否包含某个元素
    public boolean contains(int toFind);

    // 查找某个元素对应的位置
    public int indexOf(int toFind);

    // 获取 pos 位置的元素
    public int get(int pos);

    // 给 pos 位置的元素设为【更新为】 value
    public void set(int pos, int value);

    /**
     * 删除第一次出现的关键字key
     * @param key
     */
    public void remove(int key);

	//删除所有值为key的元素
    public void removeAll(int key);

    // 获取顺序表长度
    public int size();

    // 清空顺序表
    public void clear();
}

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添加元素

尾插

首先需要检查顺序表是否已经满了，如果满了就要扩容，这里我们要用copyof方法扩容

    private boolean isFull() {
        return this.size == elem.length;
    }

    private void checkCapacity() {
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,elem.length*2);  //容量扩大到原来的两倍
        }
    }

• 两个方法都用private修饰是因为我们不用把它们设计为接口（使用接口的人用不着检查容量、扩容，他们只需用你实现好的接口）
• 这两个方法可以合并为一个方法

    public void add(int data) throws ListIsFullException{
        //判断顺序表是否满了，如果满了，就要扩容
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,elem.length*2);
        }
        elem[size++] = data;  //注意放入元素之后size要+1
    }

任意位置插入

和尾插略有区别，这个需要先检查插入的下标是否合法，如果是非法下标，那我们需要抛出异常

    //在指定下标插入元素时判断下标是否合法
    private boolean checkPosInAdd(int pos) {
        if(pos < 0 || pos > size)
            return false;
        return true;
    }

抛出异常我们需要自定义一个异常类，命名为IllegalPosException。它属于运行时异常，所以要继承RuntimeException

public class IllegalPosException extends RuntimeException{
    public IllegalPosException(String message) {
        super(message);
    }
}

    //在获取pos处的元素或者设定pos处元素的值时，检查下标是否合法
//这个方法和尾插检查下标的那个方法的区别在于：这个是不可以取到size处的元素
    public boolean checkPosInGetAndSet(int pos) {
        if(pos < 0 || pos >= size)
            return false;
        return true;
    }

	//将pos下标处的值设为value
    public void set(int pos, int value) {
        if(!checkPosInGetAndSet(pos)) {
            throw new IllegalPosException("非法下标！");
        }
        elem[pos] = value;
    }
    
	public void add(int pos, int data) throws IllegalPosException {
        if(!checkPosInAdd(pos)) {
            throw new IllegalPosException("非法下标！");
        }
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,elem.length*2);
        }
        //从pos下标开始的元素往后挪
        for(int i = size -1;i>=pos;i--) {
            //elem[i+1] = elem[i];
            set(i+1,elem[i]);
        }
        set(pos,data);
        ++size;
    }

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其他方法

把添加元素的方法写完后，剩下方法的实现就是洒洒水啦，在此不多赘述。源码已经放在gitee仓库了：
实现顺序表