java - 如何在 Java 中创建处理泛型和数组的抓取方法

Question

因此，我正在创建一个名为“Sack”的通用数据结构。在此，我将元素添加到麻袋中，抓取随机元素，查看它是否为空，或转储其内容等。此外，我将其创建为可扩展以容纳所需数量的元素。

我需要创建一个抓取方法，该方法应该随机地从袋子中移除并返回一个项目。如果不存在任何项目，则应返回 null。

我的代码如下:

public class Sack<E>
{
public static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private E [] elementData;
private int size;

@SuppressWarnings("unchecked")
public Sack()
{
    elementData = (E[]) new Object[DEFAULT_CAPACITY];
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public Sack(int capacity)
{
    if(capacity < 0)
    {
        throw new IllegalArgumentException("capacity " + capacity);
    }
    this.elementData = (E[]) new Object[capacity];
}
public boolean isEmpty()
{
    if(size == 0)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}
public void add(E item)
{
    int index = size++;
    if(size >= elementData.length-1)
    {
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
    }
    elementData[index] = item;
}
public E [] dump()
{
   E [] E2 = Arrays.copyOf(elementData, size);
   for(int i = 0; i < size; i++)
   {
      elementData[i] = null;
   }
   size = 0;
    return E2;
}

我的抓取方法就在这里。

public E [] grab()
{
    E [] E2 = Arrays.copyOf(elementData, size);
    return elementData;
}

这是不正确的，当我运行测试时，我收到一条错误，指出 AssertionFailedError:抓取无法正常工作(用空麻袋检查)==>

预期:空

实际:[Ljava.lang.Object;@76908cc0

我的测试就在这里，我无法修改我的测试，只能修改提供的代码，因为那里有错误，我需要有关我之前所说的帮助:

grab 方法应该随机地从袋子中取出并返回一个元素。如果没有元素目前，它应该返回 null

因此，这是我的测试:

 @Test
 public void testGrab()
 {
    assertNull(s.grab(), "grab is not working correctly (check with empty sack)");
    Random rand = new Random();
    int numElements = rand.nextInt(9) + 1;
    Integer[] setElementData = new Integer[10];
    ArrayList<Integer> expectedElements = new ArrayList<Integer>();
    int randElement;
    for(int i=0; i<numElements; ++i) {
        randElement = rand.nextInt(50) + 1;
        if(!expectedElements.contains(randElement)) {
            setElementData[i] = randElement;
            expectedElements.add(randElement);
        } else {
            --i;
        }
    }
    try {
        elementData.set(s, setElementData);
        size.set(s, numElements);
        for(int i=0; i<numElements; ++i) {
            expectedElements.remove(s.grab());
            assertEquals(numElements-i-1, size.get(s), "grab is not working correctly (check size usage)");
        }
        assertEquals(0, expectedElements.size(), "grab is not working correctly (check size usage)");
    } catch (Exception e) {
        fail("grab is not working correctly");
    }
}

如果您对我的抓取方法有任何关于如何完成此任务的解决方案，请告诉我。

Answer 1

我不明白为什么你的抓取方法返回一个数组而不是单个元素。我可以建议您采用不同的方法

public class Sack<E> {
    private final static int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    private final static float REALLOC_FACTOR = 1.5f;
    private E[] elementData;
    private int size;

    public Sack() {
        this(DEFAULT_CAPACITY);
    }
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public Sack(int capacity) {
        if(capacity <= 0)
            throw new IllegalArgumentException("capacity " + capacity);
        elementData = (E[]) new Object[capacity];
    }
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    public void add(E item) {
        int index = size++;
        if(size > elementData.length-1)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, (int)(size*REALLOC_FACTOR));
        elementData[index] = item;
    }
    public E [] dump() {
       E [] E2 = Arrays.copyOf(elementData, size);
       Arrays.fill(elementData, null);
       size = 0;
       return E2;
    }
    public E grab() {
        if(size == 0)
            return null;
        int index = (int)(Math.random()*size);
        E element = elementData[index];
        elementData[index] = elementData[size-1];
        elementData[size-1] = null;
        size--;
        return element;
    }
}

此抓取方法背后的想法是选择一个随机索引 rand (从 0 到 effectiveSize-1)并返回此元素，但在此之前我们必须将此元素与最后一个元素交换(索引为 effectiveSize-1 的元素并减小有效大小。我使用了 Math.rand()，因为第一次调用它时，它会创建一个新的伪随机数生成器，然后此生成器将用于对此方法的所有调用。

注意:我还添加了一个重新分配因子，以避免在数组饱和后对每个元素重新分配数组。