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一、数组是什么？

数组是一种顺序存储的线性表，所有元素的内存地址是连续的

int[] array = new int[]{11,22,33}

数组的缺点就是无法修改其容量，但是在实际开发过程中往往需要动态修改容量的。 

二、对象数组

Object[] objects = new Object[7];

 在这里我引入了对象数组，是因为这里会设计到一些内存管理上的细节问题。

在清除所有元素的时候，代码如下：

public void clear() {
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			elements[i] = null;
		}
		size = 0;
	}

在这里我们要知道，如果Objects指向的地址丢失了，那么数组和对象谁先消失呢？

因为对象是依赖于地址的，所以一定是对象最后才被清除消失。因为JVM的垃圾回收机制一般不会马上进行清除，那么此时就会造成大量空间的浪费，而且再次放元素还要进行频繁的空间创建，这样就会开销很大。所以我们在进行元素清除的时候只需要进行把地址的位置置为null即可。

同样，我们在删除元素的时候也是这样置为null，如下：

public E remove(int index) {
		rangeCheck(index);
		
		E old = elements[index];
		for (int i = index + 1; i < size; i++) {
			elements[i - 1] = elements[i];
		}
		elements[--size] = null;
		return old;
	}

三、动态数组的设计

1.泛型

使用泛型技术可以让动态数组更加通用，可以存放任何数据类型。

另外一个重要的点是任何类的父类，我们都可以认为是Object的子类。

还提供了有参和无参两个构造方法！！！

public class ArrayList<E> {
	private int size;
	private E[] elements;
	
	private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;  //设置初始数组的容量为10
	private static final int ELEMENT_NOT_FOUND = -1; //把查找不到的时候返回值统一设为默认值
	
	public ArrayList(int capaticy) {
		capaticy = (capaticy < DEFAULT_CAPACITY) ? DEFAULT_CAPACITY : capaticy;
		elements = (E[]) new Object[capaticy];
	}
	
	public ArrayList() {
		this(DEFAULT_CAPACITY);
	}
}

2.清除所有元素

public void clear() {
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			elements[i] = null;
		}
		size = 0;
	}

 3.元素的数量

public int size() {
		return size;
	}

4.判断是否为空

public boolean isEmpty() {
		 return size == 0;
	}

 5.是否包含某个元素

public boolean contains(E element) {
   return indexOf(element) != ELEMENT_NOT_FOUND;
}

6.添加元素到尾部

public void add(E element) {
		add(size, element);
	}

7.获取index位置的元素

public E get(int index) {
		rangeCheck(index);
		return elements[index];
	}

 8.设置index位置的元素

public E set(int index, E element) {
		rangeCheck(index);
		
		E old = elements[index];
		elements[index] = element;
		return old;
	}

9.在index位置插入一个元素

	public void add(int index, E element) {
		rangeCheckForAdd(index);
		
		ensureCapacity(size + 1);
		
		for (int i = size; i > index; i--) {
			elements[i] = elements[i - 1];
		}
		elements[index] = element;
		size++;
	}

10.删除index位置的元素

public E remove(int index) {
		rangeCheck(index);
		
		E old = elements[index];
		for (int i = index + 1; i < size; i++) {
			elements[i - 1] = elements[i];
		}
		elements[--size] = null;
		return old;
	}

11.查看元素的索引

public int indexOf(E element) {
		if (element == null) {  
			for (int i = 0; i < size; i++) {
				if (elements[i] == null) return i; 
			}
		} else {
			for (int i = 0; i < size; i++) {
				if (element.equals(elements[i])) return i; // n
			}
		}
		return ELEMENT_NOT_FOUND;
	}

12.保证要有capacity的容量

	private void ensureCapacity(int capacity) {
		int oldCapacity = elements.length;
		if (oldCapacity >= capacity) return;
		
		// 新容量为旧容量的1.5倍
		int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
		E[] newElements = (E[]) new Object[newCapacity];
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			newElements[i] = elements[i];
		}
		elements = newElements;
	}

13.溢出抛异常

private void outOfBounds(int index) {
		throw new IndexOutOfBoundsException("Index:" + index + ", Size:" + size);
	}

 14.一般索引检查

private void rangeCheck(int index) {
		if (index < 0 || index >= size) {
			outOfBounds(index);
		}
	}

 15.添加元素时索引检查（在尾部可以添加，所以可以等于Size）

private void rangeCheckForAdd(int index) {
		if (index < 0 || index > size) {
			outOfBounds(index);
		}
	}

16.打印

public String toString() {
		StringBuilder string = new StringBuilder();
		string.append("size=").append(size).append(", [");
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (i != 0) {
				string.append(", ");
			}	
		  string.append(elements[i]);
         }
        string.append("]");
		return string.toString();

四、动态数组复杂度分析

数组的随机访问是非常快的，因为可以直接根据下标索引计算出地址的偏移量，访问很快，而且访问效率与数组元素的个数无关。 

 总结

在常规的自实现动态数组的基础之上，再引入了泛型，那么就可以应对各种类型的数组了。此时，当你翻开源码，你会发现很大程度上是跟源码的实现方式是一模一样的。