JAVA实现自定义实现的ArrayList

那，为了更加深刻理解ArrayList的底层原理实现，就写一个自定义的ArrayList集合，实现出底层的基本功能，关于一些底层的原理，可以参考文章：
https://blog.csdn.net/weixin_46726346/article/details/107562529

好，言归正传，现在开始写：

1、arraycopy的用法

最开始想介绍一个方法arraycopy这个方法的使用，因为这个方法会被用到；
我们用代码加图解来介绍：

		int arr[]=new int[5];
		for(int i=0;i<arr.length;i++) {
			arr[i]=i;
		}

写了一个大小为5的数组，值分别为01234对吧；

看图，我现在想把3，4这两个元素去替换前面的1,2这两个元素，看我的操作：

System.arraycopy(arr, 3, arr, 1, 2);

就这一行代码，那是什么意思呢：

public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest,int destPos,int length)

从指定源数组中复制一个数组，复制从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。从 src 引用的源数组到 dest 引用的目标数组，数组组件的一个子序列被复制下来。被复制的组件的编号等于 length 参数。源数组中位置在 srcPos 到 srcPos+length-1 之间的组件被分别复制到目标数组中的 destPos 到 destPos+length-1 位置。

然后数组就变成了：

好，这个方法理解了，我们就开始写这个自定义的ArrayList！

首先肯定要创建好类，然后再给类加个泛型：

public class MyArrayList<E> {}

然后就开始写了

2、成员变量

我们在上一篇中说过，ArrayList底层是一个数组，
那么成员变量 最主要的就是要有一个数组来存储元素

private Object[] elementData;

然后要有记录元素个数的成员变量

private int size;

然后在初始化的时候，要有一个空数组（上一篇说过就不详细说了）

private Object[] emptyArray[]= {};

再有一个第一次扩容的初始容量10，应该定义为常量

private final int capcity=10;

3、构造方法

说完成员变量，第一个方法肯定是构造方法；
我们这里只写一个无参数的构造方法
我们知道在调用无参数构造方法的时候会初始化一个容量为0的数组：

	public MyArrayList() {
		elementData=emptyArray;
	}

这就用到了之前定义的成员变量！

4、扩容方法

关于扩容方法，我们知道，第一次调用add函数的时候，会把容量设置为10；
然后每次添加元素，数组不够了之后，会吧容量扩容至原来的1.5倍：
这里的1.5倍，我们是有移位运算符来写的（底层就是）

	private void grow() {
		if(elementData==emptyArray) {
			elementData=new Object[capcity];
		}
		if(size==elementData.length) {
			int oldCpacity=elementData.length;
			int newCapcity=oldCpacity+(oldCpacity>>1);
			Object obj[]=new Object[newCapcity];
			System.arraycopy(obj, 0, obj, 0, oldCpacity);
			elementData=obj;
		}
		
	}

然后这个方法不被外界调用，所以我们设置成私有的，由于只有在调用add方法的时候，才会调用grow方法，所以我们写一下add方法；

5、add方法

我们知道add方法返回值是布尔类型，并且把元素添加到尾部，size加一；
每次调用add方法都要调用一次grow方法：

	public boolean add(E e) {
		grow();
		elementData[size++]=e;
		return true;
	}

6、toString方法

我们上篇说过，toString方法底层是通过迭代器进行遍历，我们自己写就用随机访问来进行遍历数组，输出字符串，在这里最好不要用+来写，用StringBuilder来写来减少开销：

	public String toString() {
		if(size==0) {
			return "[]";
		}
		
		StringBuilder str=new StringBuilder();
		str.append("[");
		for(int i=0;i<size;i++) {
			if(i==size-1) {
				str.append(elementData[i]).append("]");
			}
			else {
				str.append(elementData[i]).append(",").append(" ");
			}
		}
		
		return str.toString();
	}

7、set方法

set方法，返回值是被修改的元素，我们要判断索引的位置是否有错，如果正常，就可以直接修改元素了！

	public E set(int index,E element) {
		if(index<0||index>size) {
			throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
		}
		E value =(E) elementData[index];
		elementData[index]=element;
		return value;
	}

8、remove方法

如果我们要删除一个元素，首先要判断位置是否有错误，然后把索引位置的元素删除，后面所有的元素向前一位，哎，这里就用到了arraycopy这个方法：

	public E remove(int index) {
		if(index<0||index>size) {
			throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
		}
		E value =(E) elementData[index];
		int numMoved=size-index-1;
		if(numMoved>0) {
			System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);
		}
		elementData[--size]=null;
		return value;
	}

就相当于把要删除的元素，后面所有的元素复制到前一个位置上，然后再把最后的一个元素置空；
返回值呢，就是被删除的元素；

9、get方法

获取元素就更简单了，判断索引，正常的话直接返回就好了，返回元素个数也是一样的！

	public E get(int index) {
		if(index<0||index>size) {
			throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
		}
		return (E) elementData[index];
	}

	public int getSize() {
		return size;
	}

到此基本的方法就全写完了，然后我们在主函数里面测试一下：

10、test函数

	public static void main(String[] args) {
		MyArrayList<String> list=new MyArrayList();
		list.add("123");
		list.add("456");
		list.add("789");
		list.set(1, "abc");
		list.remove(2);
		System.out.println(list.get(0));
		System.out.println(list.getSize());
		System.out.println(list);
	}

然后我们看一下输出：
123
2
[123, abc]

也是木有问题的，好了，到此就结束了，关于ArrayList就这样了！

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