面试题：Java集合框架中自定义泛型集合与泛型方法的深度优化

设计思路

泛型使用：通过在类定义时指定类型参数，确保集合中存储元素的类型安全。这样在编译期就能检查类型错误，避免运行时类型转换异常。
动态扩容：内部使用数组存储元素，当数组已满时，需要重新分配更大的数组空间，并将原数组元素复制到新数组。
基本操作实现：
- 添加元素：检查数组是否已满，若满则进行扩容，然后将元素添加到数组末尾。
- 删除元素：找到要删除元素的位置，将其后元素向前移动，最后更新数组大小。
- 获取元素：根据索引直接返回数组中对应位置的元素。
性能优化：
- 扩容策略：每次扩容时，选择合适的扩容因子，避免频繁扩容带来的性能开销。例如可以选择扩容为原大小的2倍。
- 类型兼容性：泛型类型参数应尽量通用，避免不必要的类型限制，同时在操作过程中，确保类型转换的安全性。

核心代码实现（以Java为例）

import java.util.Arrays;

public class CustomGenericList<T> {
    private T[] elements;
    private int size;
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;

    public CustomGenericList() {
        this.elements = (T[]) new Object[DEFAULT_CAPACITY];
        this.size = 0;
    }

    // 添加元素方法
    public void add(T element) {
        if (size == elements.length) {
            expandCapacity();
        }
        elements[size++] = element;
    }

    // 删除元素方法
    public boolean remove(T element) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (elements[i].equals(element)) {
                removeAt(i);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    // 根据索引删除元素方法
    private void removeAt(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }
        for (int i = index; i < size - 1; i++) {
            elements[i] = elements[i + 1];
        }
        elements[--size] = null;
    }

    // 获取元素方法
    public T get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }
        return elements[index];
    }

    // 扩容方法
    private void expandCapacity() {
        int newCapacity = elements.length * 2;
        elements = Arrays.copyOf(elements, newCapacity);
    }

    // 获取当前集合大小
    public int size() {
        return size;
    }
}

代码说明

类定义：CustomGenericList<T> 使用泛型 T，确保集合中元素类型安全。
成员变量：elements 数组用于存储元素，size 记录当前元素个数，DEFAULT_CAPACITY 定义初始数组容量。
构造函数：初始化 elements 数组为默认容量，并将 size 设为0。
添加方法 add：检查数组是否已满，若满则扩容，然后将元素添加到数组末尾并更新 size。
删除方法 remove：遍历数组找到要删除元素的位置，调用 removeAt 方法删除。
removeAt 方法：将指定索引后的元素向前移动，更新 size 并将原末尾元素设为 null 以便垃圾回收。
获取方法 get：根据索引返回数组中对应位置的元素，若索引越界抛出异常。
扩容方法 expandCapacity：将数组容量扩大为原来的2倍，并复制原数组元素到新数组。
size 方法：返回当前集合中元素的个数。

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面试题：Java集合框架中自定义泛型集合与泛型方法的深度优化

知识考点

面试题答案

设计思路

核心代码实现（以Java为例）

代码说明