这篇文章主要介绍“Java如何自定义一个变长数组”的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇“Java如何自定义一个变长数组”文章能帮助大家解决问题。
主要功能点：
新建时可以指定容量大小，不指定时使用默认容量大小。
向数组中追加新元素，当超过容量时应该自动扩容。
向数组中指定位置添加新元素，需要考虑指定的下标是否越界，同样也需要考虑扩容操作。
删除末尾的元素，需要考虑缩小容量。
删除指定位置元素，需要考虑指定的下标是否越界，同样也需要考虑缩小容量。
修改特定位置的元素，需要考虑指定的下标是否越界。
以时间复杂度为O ( 1 ) O(1)O(1)获取任意位置的元素，需要考虑指定的下标是否越界。
主要注意点：
扩容： 这里扩容2倍（ArrayList 是扩容 1.5 倍），扩容时新建一个2倍容量的新数组，然后将旧数组中的元素按顺序拷贝到新数组。
缩容： 当数组中的元素个数 <= 0.25 * 容量时，自动缩小容量为原来的一半，新建一个容量是原来容量一半的数组，然后将旧数组中的元素按顺序拷贝到新数组。（ArrayList缩小为和当前元素个数一样大）。
指定位置添加： 需要先将指定位置及后面所有的元素都向后移动一位，将指定位置空出来然后再插入。
指定位置删除： 先将制定位置删除，然后将后面的所有元素都向前移动一位。
容量大小： 需要指定容量的最大值，避免OOM的发生。最小值可以指定也可以不指定。
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/**
* 变长数组
* */
public class ResizeableArray<E> {
private static final int MIN_CAPACITY = 10;
private static final int MAX_CAPACITY = Integer.MAX_VALUE - 8;
// 当前实际数据大小
private int size = 0;
// 实际存放元素的数组，容量为 elements.length
private Object[] elements;
public ResizeableArray(){
this(MIN_CAPACITY);
}
public ResizeableArray(int initCapacity){
if(initCapacity < MIN_CAPACITY){
initCapacity = MIN_CAPACITY;
}else if(initCapacity > MAX_CAPACITY){
initCapacity = MAX_CAPACITY;
}
this.elements = new Object[initCapacity];
}
// 数组的特性，根据下标获取元素
public E get(int index){
this.checkIndex(index);
return (E)elements[index];
}
// 添加一个元素到最后
public void add(E element){
if(size == elements.length){
// 需要扩容
this.expandCapacity();
}
elements[size++] = element;
}
// 添加一个元素到指定位置
public void add(int index, E element){
if(index == size){
this.add(element);
return;
}
this.checkIndex(index);
if(size == elements.length){
// 需要扩容
this.expandCapacity();
}
// 需要先将index和之后的所有元素向后移动一位
for(int i = size - 1; i >= index; i--){
elements[i + 1] = elements[i];
}
elements[index] = element;
size++;
}
// 设置下标为index的元素
private void set(int index, E element){
this.checkIndex(index);
elements[index] = element;
}
/**
* 删除下标为index的元素
* 当 size <= 0.25 * capacity 的时候缩小容量
*/
private void delete(int index){
this.checkIndex(index);
elements[index] = null;
// 如果删除的不是最后一个元素，需要将后续元素往前移动一位
if(index < size - 1){
for(int i = index + 1; i < size; i++){
elements[i - 1] = elements[i];
}
}
size--;
if(size <= 0.25 * elements.length){
this.reduceCapacity();
}
}
private void deleteLast(){
this.delete(size - 1);
}
private void checkIndex(int index){
if(index < 0 || index >= size){
throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("Out of bounds at: %s, size is: %d", index, size));
}
}
private void expandCapacity(){
if(MAX_CAPACITY == elements.length){
// 容量达到最大限制，无法扩容。
throw new RuntimeException("The capacity has reached its maximum limit and cannot be expanded.");
}
int newCapacity = Math.min(elements.length << 1, MAX_CAPACITY);
Object[] newElements = new Object[newCapacity];
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, size);
elements = newElements;
}
private void reduceCapacity(){
if(elements.length == MIN_CAPACITY){
return;
}
int newCapacity = Math.max(elements.length >> 1, MIN_CAPACITY);
Object[] newElements = new Object[newCapacity];
System.arraycopy(elements, 0, newElements, 0, size);
elements = newElements;
}
public static void main(String[] args){
ResizeableArray<Integer> resizeableArray = new ResizeableArray<>();
System.out.printf("初始化后，size为: %d \n", resizeableArray.size);
System.out.printf("初始化后，capacity为: %d \n", resizeableArray.elements.length);
System.out.println();
for(int i = 0; i < 20; i++){
resizeableArray.add(i);
}
System.out.printf("添加20个元素后，size为: %d \n", resizeableArray.size);
System.out.printf("添加20个元素后，capacity为: %d \n", resizeableArray.elements.length);
System.out.printf("添加20个元素后，第5个元素是: %d \n", resizeableArray.get(4));
System.out.println();
resizeableArray.delete(4);
System.out.printf("删除第五个元素后，size为: %d \n", resizeableArray.size);
System.out.printf("删除第五个元素后，capacity为: %d \n", resizeableArray.elements.length);
System.out.printf("删除第五个元素后，第5个元素是: %d\n", resizeableArray.get(4));
System.out.println();
resizeableArray.add(4, 100);
System.out.printf("在第五个位置插入元素后，size为: %d \n", resizeableArray.size);
System.out.printf("在第五个位置插入元素后，capacity为: %d \n", resizeableArray.elements.length);
System.out.printf("在第五个位置插入元素后，第5个元素是: %d\n", resizeableArray.get(4));
System.out.println();
for(int i = 0; i < 15; i++){
resizeableArray.deleteLast();
}
System.out.printf("删除后面15个元素后，size为: %d \n", resizeableArray.size);
System.out.printf("删除后面15个元素后，capacity为: %d \n", resizeableArray.elements.length);
System.out.printf("删除后面15个元素后，第5个元素是: %d\n", resizeableArray.get(4));
System.out.println();
resizeableArray.set(4, 200);
System.out.printf("修改第五个元素后，当前size为: %d \n", resizeableArray.size);
System.out.printf("修改第五个元素后，capacity为: %d \n", resizeableArray.elements.length);
System.out.printf("修改第五个元素后，第5个元素是: %d\n", resizeableArray.get(4));
}
}由执行结果可知：
初始化后默认容量为10。
添加元素超过10个后会自动扩容。
删除一个元素后，size会减1，后面元素会自动向前移动一位。
插入一个新元素后，size会加1，后续元素后移一位。
删除到只有0.25 * 容量个元素后，会自动缩小容量。
关于“Java如何自定义一个变长数组”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识，可以关注亿速云行业资讯频道，小编每天都会为大家更新不同的知识点。
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