ArrayList 等效 C++

介绍

ArrayList 是 Java 中一个广受欢迎的动态数组实现，其提供了灵活的数组操作和自动扩展等功能。在 C++ 中，我们可以通过使用模板和动态分配内存来实现类似的动态数组结构，从而达到与 ArrayList 相似的效果。

实现

template <typename T>
class ArrayList {
private:
    T* m_data;
    int m_size;
    int m_capacity;
    void resize(int newCapacity) {
        T* newData = new T[newCapacity];
        for (int i = 0; i < m_size; i++) {
            newData[i] = m_data[i];
        }
        delete[] m_data;
        m_data = newData;
        m_capacity = newCapacity;
    }
public:
    ArrayList() : m_data(nullptr), m_size(0), m_capacity(0) {}
    ~ArrayList() { delete[] m_data; }
    int size() const { return m_size; }
    bool isEmpty() const { return m_size == 0; }
    void clear() {
        delete[] m_data;
        m_data = nullptr;
        m_size = 0;
        m_capacity = 0;
    }
    void add(const T& element) {
        if (m_size == m_capacity) {
            int newCapacity = m_capacity == 0 ? 1 : 2 * m_capacity;
            resize(newCapacity);
        }
        m_data[m_size++] = element;
    }
    const T& get(int index) const {
        if (index < 0 || index >= m_size) throw std::out_of_range("Index out of range");
        return m_data[index];
    }
    T& operator[](int index) {
        if (index < 0 || index >= m_size) throw std::out_of_range("Index out of range");
        return m_data[index];
    }
    const T& operator[](int index) const {
        if (index < 0 || index >= m_size) throw std::out_of_range("Index out of range");
        return m_data[index];
    }
    void removeAt(int index) {
        if (index < 0 || index >= m_size) throw std::out_of_range("Index out of range");
        for (int i = index + 1; i < m_size; i++) {
            m_data[i - 1] = m_data[i];
        }
        m_size--;
        if (m_size < m_capacity / 4 && m_capacity > 0) {
            int newCapacity = m_capacity / 2;
            resize(newCapacity);
        }
    }
};

使用

ArrayList<int> list;
list.add(42);
list.add(20);
list[0] = 10;
std::cout << list.get(1) << std::endl;
list.removeAt(0);
std::cout << list.size() << std::endl;
list.clear();

总结

通过上述实现，我们可以获取与 Java 中 ArrayList 相似的灵活数组操作和自动扩展功能。但值得注意的是，由于 C++ 中不提供垃圾回收机制，我们必须手动释放动态分配的内存，否则会发生内存泄漏的问题。