14.6 Implement a CircularArray class that supports an array-like data structure which can be efficiently rotated.The class should use a generic type, and should support iteration via the standard for (Obj o : CircularArray) notation.

 

这道题让我们实现一个环形数组类CircularArray，由于环形数组需要调用rotate(int shiftRight)函数，在这里，我们并不会真的去旋转数组，因为这样十分不高效。我们采用另一种实现方法，用一个变量head来记录环形数组的起始位置，那么调用rotate实际上就是改变head的位置而已。请参见如下代码：

 

public static class CircularArray implements Iterable {

private T[] items;

private int head = 0;

public CircularArray(int size) {

items = (T[]) new Object[size];

}

private int convert(int idx) {

if (idx < 0) {

idx += items.length;

}

return (head + idx) % items.length;

}

public void rotate(int shiftRight) {

head = convert(shiftRight);

}

public T get(int i) {

if (i < 0 || i >= items.length) {

throw new java.lang.IndexOutOfBoundsException("...");

}

return items[convert(i)];

}

public void set(int i, T item) {

items[convert(i)] = item;

}

public Iterator iterator() {

return new CircularArrayIterator (this);

}

private class CircularArrayIterator implements Iterator {

private int _current = -1;

private TI[] _items;

public CircularArrayIterator(CircularArray array) {

_items = array.items;

}

@Override

public boolean hasNext() {

return _current < items.length - 1;

}

@Override

public TI next() {

++_current;

TI item = (TI) _items[convert(_current)];

return item;

}

@Override

public void remove() {

throw new UnsupportedOperationException("...");

}

}

}

 

上述代码中主要有两部分：

1. 实现CircularArray类

实现的过程中容易犯一些错误，比如:

- 我们不能新建一个泛类的数组，我们必须cast数组或者定义类型为List.

- 取余操作符%对于负数运算后会得到负数，这和数学家们定义的取余运算不同，所以我们需要给负数序列加上items.length，时期变为正数再做运算。

- 我们必须一致地保证将原序列转为旋转序列。

2. 实现迭代器Iterator接口

为了使用迭代来遍历数组for (Obj o : CircularArray)，我们必须实现迭代器Iterator接口：

- 修改CircularArray的定义，添加implements Iteratble。这需要我们添加一个iterator()方法给CircularArray。

- 建立CircularArrayIterator类implements Iterator，这需要我们实现CircularArrayIterator的一些方法，如hasNext(), next(), 和 remove()。

一旦我们实现了上面两项，for (Obj o : CircularArray)循环就会神奇的运行了。

 

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