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ok，开始今天的表演，今天的主角就是数组Array。
大家对数组有什么看法呢？在我看来，数组其实就是把数据码成一排进行存放。
数组的最大优点就是：快速查询。在实际的工作场景中，数组最好应用于索引有语意的情况，为啥呢？因为我们可以很清楚的知道自己在查什么。当然，也并非所有有语意的索引都适用于数组，比如身份证号等，因为开辟的空间太大，用数组来查询，岂不是很浪费资源。
说到这里呢，肯定有小伙伴说，那数组可以处理“索引没有语意”的情况呢？当然可以！！！请大家思考，当索引没有语意时，如何表示数组内没有元素？如何添加元素？如何删除元素？
其实在Java中，我们使用的数组是没有这些功能的，这样的数组是静态数组，那么今天呢，我们就基于Java为我们提供的数组，来自己实现一个属于我们自己的数组类。
那么既然要写自己的数组类，就直接一步到位，我想让这个数组类，可以直接实现泛型，也就是不管什么类型，都可以在我们的数组里生存。
说到这里呢，再扯一点，Java的八种基本数据类型：boolean、char、byte、short、int、long、float、double是不能够直接存入的，但是每个基本数据类型对应的包装类：Boolean、Char、Byte、Short、Int、Long、Float、Double是可以滴。
好了，不说那么多，直接搞起代码，为了大家看的爽，我就直接贴上最实用的代码：
// 参数：capacity：数组中最多装多少个元素，size：实际中有多少个元素，在增删的操作中，需要维护size的值。
// 在第index个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++;
}
那么这个方法就是直接实现了，数组在index的位置添加元素的功能。适用于数组开头和结尾的操作。
代码解析如下：
在index位置添加元素，那么index后面的元素都向后移一位，也就是data[i + 1] = data[i]，同时呢，index位置的元素即赋值为添加的元素e，然后数组本身的size++操作即可。
删除操作代码如下：
// 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;
return ret;
}
代码解析如下：
在index位置删除元素，其原理与添加元素类似，即index位置后的元素全部向前移动一位，然后数组的size--操作即可。同时考虑到GC机制，对size位置的元素赋值为null。
ok，对于数组的增删查改来说，增删相对而言最为复杂，那么就先到这里。
下面我们来说说动态数组。
Java本身为我们提供的是静态数组，也就是说我在对数组进行增删操作的时候，其容量是不变的，那么我们来修改现在的代码，使得我们的数组容量capacity是可伸缩的。
具体的示意图如下：
假如我们数组里有四个元素，当插入第5个元素时，可以再创建一个新的数组，进行倍数扩容，然后呢，把当前数组里的每个元素，按索引都放置在新的数组中，同时数组指向新的数组，这样就可以实现动态数组。
好了，原理讲完，我们来个看代码：
// 定义resize方法，把原数组内的元素按索引，放置在新的数组中即可实现动态
private void resize(int newCapacity) {
E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
for (int i = 0; i < size; i++) {
newData[i] = data[i];
}
data = newData;
}
// 动态数组删除元素，当size为1/4时，容量变为1/2
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;
if (size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0) {
resize(data.length / 2);
}
return ret;
}
代码解析：
我们先实现一个resize方法，把原数组内的每个元素按索引，都迁移至新的数组内，即可实现动态数组。现在呢，就偷个懒，不放添加代码了，小伙伴们，可以自行实现。很EZ！
这里呢，就先卖个关子，为啥我取1/4，而不是数组容量的1/2？
好吧好吧，我也放上数组查和改的代码，供大家参考：
查找元素，代码如下：
// 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;
}
删除元素，代码如下：
// 修改index索引位置元素为e
public void set(int index, E e) {
if (index < 0 || index >= size) {
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal");
}
data[index] = e;
}
当然，可以实现获取index索引位置的元素，查找元素e所在的索引，等等我就不再展示了，毕竟很EZ嘛。
重点来了，上篇文章刚说过时间复杂度。那么我们就来分析一波，我们写的这个动态数组增删查改的时间复杂度是多少呢？
对于添加操作来说，addLast(e) O(1)，addFirst(e) O(n)，add(index, e) O(n)，resize O(n)；
对于删除操作来说，removeLast(e) O(1)，removeFirst(e) O(n)，remove(index, e) O(n)，resize O(n)；
对于修改操作来说，set(index, e) O(1)；
对于查询操作来说，get(index) O(1)，contains(e) O(n)，find(e) O(n)。
汇总来看呢，就是说：
增：O(n)
删：O(n)
查：已知索引O(1)，未知索引O(n)
改：已知索引O(1)，未知索引O(n)
那么，之前的问题，为啥删除操作时，我数组size变为1/4时，容量变为1/2。因为如果size变为1/2，那么此时无论增加还是删除元素，数组的容量一直在不停的变化。所以，当我删除元素时，设定为当size变为1/4时，然后再将数组动态变为1/2。
同时，还有一个问题，对于增删来说，最后一个元素进行操作，是O(1)，但为何复杂度是O(n)呢，因为当动态数组变化时，resize操作的复杂度为O(n)，需要把所有元素复制一遍到新的数组中。
额……，好难啊，感觉公众号写文章比博客难多了，不过今天的速度比昨天快不少，也算是小小的进步。
今天关于数组的文章，写的也挺乱的，不过我觉得吧，重要的东西已经说出来了，后续等我把代码同步到github上，方面各位小伙伴参考。
好了，下班下班，今天结束。收获不少，嘿嘿嘿……
拜了个拜！
