1. 顺序表的相关概念

1.1 线性表

线性表是一种常见的数据结构，它的特点是逻辑上是连续的线性结构，物理上不一定连续，常见的线性表有顺序表、链表、栈、队列……

1.2 顺序表

顺序表是线性表的一种，顺序表一般使用一段连续的地址来存储数据，比如数组。在数组中进行增删查改等操作。

2. 功能实现

顺序表分为静态顺序表(容量有限)和动态顺序表(可扩容)，今天我们实现的是动态顺序表，并且能存储任意类型的数据，所以使用到了泛型的知识点，如果不了解泛型的小伙伴可以参考博主之前出的预备知识：
泛型初识

2.1 整体框架

一个顺序表中需要有:数组(用于存放有效数据)、容量、当前数据个数，所以我们定义一个类，成员变量分别是存放数据的数组array、记录当前数据个数的curSize、当前顺序表的容量Capacity（默认是10，可以按需修改）。在构造方法中初始化数组的内容，这样当我们实例化一个顺序表对象后，就能初始化顺序表了。

public class SeqList<T> {public Object[] array;//存放数据的数组public int curSize;//当前数据个数private int Capacity = 10;//容量public SeqList() {this.array = new Object[this.Capacity];}
}

2.2 乱七八糟的功能(bushi)

2.2.1 判断容量是否满

逻辑很简单，只要判断当前数据个数的curSize是否与顺序表的容量Capacity相等即可，如果满了返回true，没满返回false

    public boolean isFull() {return this.curSize == this.Capacity;}

2.2.2 返回顺序表当前长度

顺序表当前长度指的是当前数据的个数，直接将curSize返回即可

    //返回当前长度public int size() {return curSize;}

2.2.3 扩容

Arrays.copyOf方法能够实现数组的扩容并且将原有的数据拷贝。这里我们将容量扩大两倍，扩容之后别忘了将数组的容量Capacity也变为两倍

    //扩容private void dilatation() {this.array = Arrays.copyOf(this.array, 2 * this.Capacity);this.Capacity *= 2;}

2.2.4 清空整个顺序表

循环遍历顺序表，将每个元素依次置为null，然后将curSize和Capacity置为0

    //清空public void clear() {for (int i = 0; i < curSize; i++) {array[i] = null;}this.curSize = 0;this.Capacity = 0;}

2.3 插入数据

插入数据的方式有头插、尾插、在指定位置插入。一般情况下插入数据是尾插，所以我们把尾插和在指定位置插入这两个方法重载，头插方法另外实现一个。

2.3.1 头插数据

注意几个细节：
1.插入前判断容量够不够，如果不够需要扩容
2.如果顺序表中没有元素，直接添加，将数据赋值给0下标位置的元素
3.添加之后将当前数据个数curSize加1

如果顺序表中有数据且容量足够，插入前需将数据整体往后挪动，给第一个空出位置，如图：假设顺序表中有12、23、34、45这四个数据，头插法插入数据99

    //头插public void addFront(T data) {//如果满了,扩容if (isFull()) {dilatation();}//如果没有元素,直接添加if (this.curSize == 0) {this.array[0] = data;this.curSize++;return;}//开始添加int cur = curSize;while (cur > 0) {array[cur] = array[cur - 1];cur--;}array[0] = data;this.curSize++;}

2.3.2 尾插数据

插入数据前先判断容量够不够，如果不够，扩容。插入时，直接将curSize下标赋值为插入的数据即可

    //尾插public void add(T data) {if (isFull()) {//如果满了,扩容dilatation();}this.array[curSize] = data;this.curSize++;}

2.3.3 指定位置插入

指定位置插入，指的是pos位置插入数据

注意几个细节：
1.需要判断pos位置的合法性pos不能小于0，pos不能大于curSize（因为顺序表中的数据是连续的）
2.需要判断容量是否足够，如果不够需要扩容

    //在pos位置添加数据public void add(int pos, T data) throws PosNotLegalException {//判断pos位置合不合法try {if (pos < 0 || pos > this.curSize) {throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");}} catch (PosNotLegalException e) {e.printStackTrace();}//如果满了,扩容if (isFull()) {dilatation();}//开始添加int cur = curSize;while (cur > pos) {array[cur] = array[cur - 1];cur--;}array[pos] = data;this.curSize++;}

2.4 删除数据

删除顺序表中的某个值key，分为两种，第一种是只删除第一次出现的key，第二种是删除所有的key

2.4.1 删除第一次出现的key

如果遇到了key，将key后面的元素整体往前挪动即可，让后一个位置的值覆盖前一个位置的值

    //移除第一次出现的keypublic void remove(T key) {int cur = -1;for (int i = 0; i < curSize; i++) {if (key.equals(array[i])) {cur = i;//记录该位置}}if (cur == -1) {System.out.println("找不到该元素");} else {//挪数据while (cur < curSize - 1) {array[cur] = array[cur + 1];cur++;}this.curSize--;}}

2.4.2 删除所有的的key

利用双指针算法移除所有的key,例如：在原数组（0，1，2 ，2 ，3， 0， 4 ， 2）中移除所有的2。定义一个fast变量和slow变量，如果fast下标的值不等于要删除的值，则将fast下标的值赋值给fast下标；如果fast下标的值等于要删除的值，说明这个值不是我们需要的，这时让fast一个人往前走即可
核心代码：

if(arr[fast]!=key) {arr[slow]=arr[fast];fast++;slow++;
} else {fast++;
}

    //移除所有的keypublic void removeAll(T key) {//将所有的key都删除int fast = 0;int slow = 0;while (fast < this.curSize) {if (this.array[fast] != key) {array[slow] = array[fast];fast++;slow++;} else {fast++;}}this.curSize = slow;}

2.5 查找数据

2.5.1 判定是否包含某个元素

循环遍历顺序表所有元素，如果找到了该元素，返回true，没找到返回false。需要注意的是：我们实现的是泛型类顺序表，传递的是引用类型，引用类型比较不能使用==，而是使用equals方法

    // 判定是否包含某个元素public boolean contains(T toFind) {for (int i = 0; i < curSize; i++) {if (toFind.equals(array[i])) {return true;}}return false;}

2.5.2 查找某个元素对应的位置

循环遍历顺序表所有元素，找到了这个元素就返回下标，没找到则返回-1，该方法只返回第一次出现该元素的位置

    // 查找某个元素第一次出现位置public int indexOf(T toFind) {int index = -1;for (int i = 0; i < curSize; i++) {if (toFind.equals(array[i])) {index = i;}}return index;}

2.5.3 pos位置不合法异常

获取元素前需要判断传的参数pos的合法性，pos不能小于0，pos也不能大于等于当前顺序表个数curSize，如果pos合法，返回pos位置的元素即可。
判断pos位置是否合法，可以通过自定义异常来实现，如果pos不合法，抛出自定义的异常，通过try-catch捕获
定义一个pos位置不合法异常：

public class PosNotLegalException extends RuntimeException {public PosNotLegalException(String s) {super(s);}public PosNotLegalException() {super();}
}

2.5.4 获取pos位置的元素：

判断pos的合法性，如果不合法，抛出异常；如果合法，返回该下标元素即可

    //获取pos位置的元素public T get(int pos) {try {if (pos < 0 || pos >= curSize) {throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");}} catch (PosNotLegalException e) {e.printStackTrace();}return (T) array[pos];}

2.6 修改数据

修改数据：将pos下标位置修改为指定的值，同样需要判断pos的合法性，如果合法直接将pos下标的值修改即可

    //将pos位置设置为valuepublic void set(int pos, T value) {if (pos < 0 || pos >= curSize) {throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");}array[pos] = value;}

3. 全部代码

自定义的异常类(pos位置不合法异常)

public class PosNotLegalException extends RuntimeException {public PosNotLegalException(String s) {super(s);}public PosNotLegalException() {super();}
}

SeqList.java文件

public class SeqList<T> {public Object[] array;//存放数据的数组public int curSize;//当前数据个数private int Capacity = 10;//容量//初始化public SeqList() {this.array = new Object[this.Capacity];}//扩容private void dilatation() {this.array = Arrays.copyOf(this.array, 2 * this.Capacity);this.Capacity *= 2;}//尾插public void add(T data) {if (isFull()) {//如果满了,扩容dilatation();}this.array[curSize] = data;this.curSize++;}//在pos位置添加数据public void add(int pos, T data) throws PosNotLegalException {//判断pos位置合不合法try {if (pos < 0 || pos > this.curSize) {throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");}} catch (PosNotLegalException e) {e.printStackTrace();}//如果满了,扩容if (isFull()) {dilatation();}//开始添加int cur = curSize;while (cur > pos) {array[cur] = array[cur - 1];cur--;}array[pos] = data;this.curSize++;}//头插public void addFront(T data) {//如果满了,扩容if (isFull()) {dilatation();}//如果没有元素,直接添加if (this.curSize == 0) {this.array[0] = data;this.curSize++;return;}//开始添加int cur = curSize;while (cur > 0) {array[cur] = array[cur - 1];cur--;}array[0] = data;this.curSize++;}//判断容量是否满public boolean isFull() {return this.curSize == this.Capacity;}// 判定是否包含某个元素public boolean contains(T toFind) {for (int i = 0; i < curSize; i++) {if (toFind.equals(array[i])) {return true;}}return false;}// 查找某个元素对应的位置public int indexOf(T toFind) {int index = -1;for (int i = 0; i < curSize; i++) {if (toFind.equals(array[i])) {index = i;}}return index;}//获取pos位置的元素public T get(int pos) {try {if (pos < 0 || pos >= curSize) {throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");}} catch (PosNotLegalException e) {e.printStackTrace();}return (T) array[pos];}//判断是否为空public boolean isEmpty() {return curSize == 0;}//将pos位置设置为valuepublic void set(int pos, T value) {if (pos < 0 || pos >= curSize) {throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");}array[pos] = value;}//移除第一次出现的keypublic void remove(T key) {int cur = -1;for (int i = 0; i < curSize; i++) {if (key.equals(array[i])) {cur = i;//记录该位置}}if (cur == -1) {System.out.println("找不到该元素");} else {//挪数据while (cur < curSize - 1) {array[cur] = array[cur + 1];cur++;}this.curSize--;}}//移除所有的keypublic void removeAll(T key) {//将所有的key都删除int fast = 0;int slow = 0;while (fast < this.curSize) {if (this.array[fast] != key) {array[slow] = array[fast];fast++;slow++;} else {fast++;}}this.curSize = slow;}//返回当前长度public int size() {return curSize;}//清空public void clear() {for (int i = 0; i < curSize; i++) {array[i] = null;}this.curSize = 0;this.Capacity = 0;}
}

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