100行代码手写模拟一个ArrayList

╰半橙微兮° 2022-04-17 04:52 232阅读 0赞

一、ArrayList

首先ArrayList是一个List集合，底层的实现原理是数组，因此我们来手写模拟一下ArrayList，顺便复习下数组和数据结构。

二、结果演示：

2.1、测试add()、set()、get()方法

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2.2、测试clear()方法

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2.3、测试remove()方法

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三、实现思路

get（) 实现思路：

首先，需要自定义一个Object类型的数组用来存放数据，然后再定义个size变量，代表输入数字的size，这里需要注意的是objs和size含义不同，一定要区分，objs里面是自定义存放的个数，而size是你设置到List集合中数的个数。

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接下来我们来实现get方法，为了方便测试，我们自定义的get方法有2个，而实际的ArrayList中的get方法只有一个，即根据下标index去查找对应的元素，第一个get方法直接返回当前数组的长度，第二个可以根据传进来的index来查找对应元素。

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解释下第二个get(int index)，需要先判断当前传入的Index是不是大于数组总长度，或者小于0，如果是的话直接手动抛出异常，实际上应该是自定义一个异常，里面采用枚举定义，然后这里捕获，为了简化就这样吧。。。如果没有越界就直接输出。

add(）实现思路：

思考一下，如果定义的objs是10，但是用户add进来100个数，这时候就会出现问题，很明显objs存不下来，自然取的话也会是问题，这时候我们考虑让它自动扩容，在ArrayuList中扩容的倍数其实是原有倍数\*3/2再加1，具体为什么是这样我们姑且不管（估计和泊松分布有关，就像Map扩容倍数为0.75），假设现在扩容完毕了，那么接下来该怎么处理呢？自然是再定义个新数组，将之前数组中的数据拷贝到新数组中去，但是此刻输出的时候依旧是原来数组中的数，所以这个时候就需要新数组中的数给原来数组进行输出，有点绕，举个例子哈，假如你现在是单身狗（我也是），你自己租一间10多平米的房可以够住了，但是突然有一天你脱单了，那你和女朋友住在一起的话是不是有点挤（因为才10多平米）。那怎么办呢？只能换大点房子住了（新数组），但是住新房子的还是你们2个人，只是把你们2个人换到了大房子，大家慢慢体会哈。在ArrayList源码中是采用了System.arraycopy方法来实现拷贝，我们这里采用最原始的方式手动实现，下面是实现代码以及测试是否可以自动扩容的代码：

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set（) 实现思路：

set方法是将数组下标的值改变，很容易就能想到set方法需要定义2个参数，一个是index，一个是Object类型的value，接下来更简单，直接将传进来的value赋值给对应的index位置。

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clear（) 实现思路：

clear方法的作用是清除数组中的所有数，因此我们可以循环数组中的所有值，然后给它们分别赋值为null，别忘记给size设置为0，这时候数组中已经没有元素了。

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remove（) 实现思路：

其实我个人觉得remove才是整个ArrayList最复杂的方法，在真正的ArrayList源码中用到了很多很多精巧的设计和算法，我们首先来考虑下为什么复杂，比如对移除完的元素需要垃圾回收对吧，什么时候进行垃圾回收？如何回收？这些都设计到了JVM的知识和更加复杂的算法，有兴趣的话大家可以自行研究，这里我只是简单实现了对数字和字符串的删除接下来说下思路。

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四、总结

ArrayList源码中远远比我们这个手写过程复杂，我们需要学习的是写JDK源码大佬们的思想。

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