问题描述

实现一个能够实现自动扩容ArrayList类的封装（不使用C++容器)，主要至少具有增加、删除、求长的功能

参考解答

ArrayList.h文件

#ifndef ARRAYLIST_H
#define ARRAYLIST_Hclass ArrayList
{public:ArrayList();ArrayList(const int data[], int len);~ArrayList();int length()const;int insert(int idx, int num);int remove(int idx);void display()const;
private:int* arr;int len;int capacity;
};#endif // !ARRAYLIST_H

ArrayList.cpp文件

#include "ArrayList.h"#include <iostream>  // 1、如果不引入一个标准库的话，它会说NULL未定义；2、输出错误信息using namespace std;/**    功能：*     ArrayList类的缺省构造函数*  参数：*     void*   返回值：*        无*  作者：*     Excious**/
ArrayList::ArrayList()
{this->arr = NULL;this->len = 0;this->capacity = 0;
}/**    功能：*     用数组及其长度构造一个ArrayList对象* 参数：*     data    in    数据数组的首地址*     len     in    数据数组的长度（元素个数）*  返回值：*        无*  说明：*     如果内存不够，可能会出现构建对象失败的情况，控制台将输出“【创建对象时，动态申请空间失败】”*    作者：*     Excious**/
ArrayList::ArrayList(const int data[], int len)
{if (len <= 0){this->arr = NULL;this->len = 0;this->capacity = 0;}else{this->arr = new int[len];if (NULL == arr){cout << "【创建对象时，动态申请空间失败】" << endl;this->len = 0;this->capacity = 0;return;}else{this->len = len;this->capacity = len;memcpy(arr, data, len * sizeof(int));  // 拷贝内存，据说只要内存上没有重叠部分就能很高效完成}}
}/**    功能：*     ArrayList类的析构函数*    参数：*     void*   返回值：*        无*  作者：*     Excious**/
ArrayList::~ArrayList()
{if (this->arr != NULL){delete[] this->arr;}
}/**    功能：*     返回当前ArrayList对象中的元素个数*  参数：*     void*   返回值：*        当前ArrayList对象中的元素个数*    作者：*     Excious**/
int ArrayList::length()const
{return this->len;
}/**    功能：*     在当前ArrayList对象的中的数组下标为idx的元素前插入元素num*   参数：*     idx     in      数组中插入数据的位置*     num     in      要插入的元素* 返回值：*         0    插入元素成功*       -1    扩容失败，插入失败（控制台输出信息“【创建临时数组时，动态申请空间失败】”）*       -2    插入元素位置非法，插入失败（控制台输出信息“【插入数据的位置不合法】”）*    说明：*     扩容后插入使用了函数memcpy，原理是拷贝内存里的内容，据说在拷贝和复制的部分有内存重叠时会出问题*       不过我这里既然是动态分配空间，只要不是自己复制自己的部分内容，是不会出现内存重叠的情况的* 作者：*     Excious**/
int ArrayList::insert(int idx, int num)
{// 检验插入数据的合法性if (idx < 0 || idx >= this->len){cout << "【插入数据的位置不合法】" << endl;return -2;}// 检查空间容量是否需要扩容（按照2倍扩容）if (this->capacity == this->len){this->capacity = this->len * 2;int* tmp = new int[this->capacity];if (NULL == tmp){cout << "【创建临时数组时，动态申请空间失败】" << endl;;this->capacity /= 2;return -1;}else{memcpy(tmp, this->arr, idx * sizeof(int));tmp[idx] = num;memcpy(tmp + idx + 1, this->arr + idx, (this->len - idx) * sizeof(int));delete[] this->arr;this->arr = tmp;++this->len;}}else{for (int i = this->len - 1; i >= idx; --i)  // 元素批量后移{this->arr[i + 1] = this->arr[i];}this->arr[idx] = num;++this->len;}return 0;
}/**    功能：*     删除当前ArrayList对象的数组中下标为idx的元素*   参数：*     idx     in      要删除的元素在数组中的下标*  返回值：*         0    删除元素成功*       -2    删除元素位置非法，插入失败（控制台输出信息“【插入数据的位置不合法】”）*    作者：*     Excious**/
int ArrayList::remove(int idx)
{// 检验删除数据的合法性if (idx < 0 || idx >= this->len){cout << "【删除数据的位置不合法】" << endl;return -2;}for (int i = idx + 1; i < len; ++i){this->arr[i - 1] = this->arr[i];}--this->len;return 0;
}/**    功能：*     打印当前ArrayList对象的元素* 参数：*     void*   返回值：*        void*   作者：*     Excious**/
void ArrayList::display() const
{int counter = 0;for (int i = 0; i < this->len; ++i){if (counter != 0)  // 控制行首、行尾无空格（空格在元素之间）{cout << ' ';}cout << this->arr[i];++counter;if (0 == counter % 10)  // 控制一行10个元素{cout << endl;counter = 0;}}
}

main.cpp文件

#include "ArrayList.h"
#include <iostream>using namespace std;int main()
{int data1[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };int data2[] = { 0 };ArrayList al_default;ArrayList al_data1 = ArrayList(data1, sizeof(data1) / sizeof(int));ArrayList al_data2 = ArrayList(data2, sizeof(data2) / sizeof(int));cout << "缺省的数组：" << endl;al_default.display();cout << "\n根据data1构造的数组：" << endl;al_data1.display();cout << "\n根据data2构造的数组：" << endl;al_data2.display();cout << "\n\n给al_data1在下标为6的元素前插入数据5：" << endl;al_data1.insert(6, 5);al_data1.display();cout << "\n给al_data1在下标为0的元素前插入数据-1：" << endl;al_data1.insert(0, -1);al_data1.display();cout << "\n\n给al_data2在下标为0的元素前插入数据-1：" << endl;al_data2.insert(0, -1);al_data2.display();cout << "\n给al_data2在下标为1的元素前插入数据2：" << endl;al_data2.insert(1, 2);al_data2.display();cout << "\n给al_data2在下标为2的元素前插入数据3：" << endl;al_data2.insert(2, 3);al_data2.display();cout << "\n给al_data2在下标为3的元素前插入数据4：" << endl;al_data2.insert(3, 4);al_data2.display();cout << "\n给al_data2在下标为-1的元素前插入数据4：" << endl;al_data2.insert(-1, 4);al_data2.display();cout << "\n给al_data2在下标为500的元素前插入数据4：" << endl;al_data2.insert(500, 4);al_data2.display();cout << "\n\n删除al_data2中下标为-1的元素：" << endl;al_data2.remove(-1);al_data2.display();cout << "\n删除al_data2中下标为5的元素：" << endl;al_data2.remove(5);al_data2.display();cout << "\n删除al_data2中下标为2的元素：" << endl;al_data2.remove(2);al_data2.display();cout << "\n删除al_data2中下标为0的元素：" << endl;al_data2.remove(0);al_data2.display();cout << "\n删除al_data2中下标为0的元素：" << endl;al_data2.remove(0);al_data2.display();cout << "\n删除al_data2中下标为0的元素：" << endl;al_data2.remove(0);al_data2.display();cout << "\n删除al_data2中下标为0的元素：" << endl;al_data2.remove(0);al_data2.display();cout << endl;return 0;
}

整体测试结果如下图所示：

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