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  • 到目前为止我们做的数组类最大的问题就是只能承载int类型的变量,作为计算机里存放数据的一个容器,它应该能存放任何类型的数据才足够实用。接下来,我们就开始朝着这个目标努力,完善我们的自定义数组。

    使用泛型

    对于泛型来说有如下特点:

    • 可以让我们的数据结构可以放置“任何”数据类型
    • 不可以是基本数据类型,只能是类对象
      • boolean,byte,char,short,int,long,float,double
    • 每个基本数据类型都有对应的包装类,基本类型在需要的时候可以自动转换为它的包装类型,包装类在需要的时候也会自动转换成它的基本类型。
      • Boolean,Byte,Char,Short,Int,Long,Float,Double

    修改我们之前编写的代码,使它可以支持泛型。

    修改后的代码如下:

    public class Array {
    
        private E[] data;
        private int size;
    
        // 构造函数,传入数组的容量capacity构造Array
        public Array(int capacity){
            data = (E[])new Object[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;
        }
    
        // 在index索引的位置插入一个新元素e
        public void add(int index, E 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 ++;
        }
    
        // 向所有元素后添加一个新元素
        public void addLast(E e){
            add(size, e);
        }
    
        // 在所有元素前添加一个新元素
        public void addFirst(E e){
            add(0, e);
        }
    
        // 获取index索引位置的元素
        public E 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, E 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(E e){
            for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
                if(data[i].equals(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(E e){
            for(int i = 0 ; i < size ; i ++){
                if(data[i].equals(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 E remove(int index){
            if(index < 0 || index >= size)
                throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Index is illegal.");
    
            E ret = data[index];
            for(int i = index + 1 ; i < size ; i ++)
                data[i - 1] = data[i];
            size --;
            data[size] = null; // loitering objects != memory leak
            return ret;
        }
    
        // 从数组中删除第一个元素, 返回删除的元素
        public E removeFirst(){
            return remove(0);
        }
    
        // 从数组中删除最后一个元素, 返回删除的元素
        public E removeLast(){
            return remove(size - 1);
        }
    
        // 从数组中删除元素e
        public void removeElement(E 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();
        }
    }
    

    main函数中修改array的生命语句并进行测试:

    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);
        }
    }
    

    运行程序,观察结果,结果和上一节一样。我们传的e元素依然是基本类型的数据,而在array中,要接收的却是E类型的元素,它们之间为啥是兼容的呢?其实这就是个自动装箱的过程。现在本节的array就可以支持存放各种数据类型了。

    测试一下

    再简单测试一下,创建一个类student

    public class Student {
    
        private String name;
        private int score;
    
        public Student(String studentName, int studentScore){
            name = studentName;
            score = studentScore;
        }
    
        @Override
        public String toString(){
            return String.format("Student(name: %s, score: %d)", name, score);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
    
            Array arr = new Array<>();
            arr.addLast(new Student("Alice", 100));
            arr.addLast(new Student("Bob", 66));
            arr.addLast(new Student("Charlie", 88));
            System.out.println(arr);
        }
    }
    

    运行结果如下,请仔细分析一下:

    源码下载

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    极客文库 » 数据结构笔记总结(1.6)使用泛型

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