在保持排序顺序的同时添加到 ArrayList 的问题

Question

所以我在做这个家庭作业时遇到了麻烦。本质上，我们必须创建扩展 java.util.ArrayList 的类 SortedArrayList，并覆盖 ArrayList 的默认添加方法，以便我们可以维护从最低到最高的整数排序列表。

这是我的教授给班级测试我们方法的代码：

package Asg3;

import java.util.ArrayList;

import myUtil.SortedArrayList;

public class Asg3 {



    public static void testInteger() {
        SortedArrayList<Integer> sorted= new SortedArrayList<Integer>();

        for (int i=0;i<20;i++) {
            sorted.add((int)(Math.random()*1000));
        }
        int bad=0;
        for (int i=0;i<20;i++) {
            try {
                sorted.add((int)(Math.random()*1000)%sorted.size(),(int)(Math.random()*1000));
            } catch (IllegalArgumentException e) {
                System.out.print(".");
                bad++;
            }
        }

        System.out.println("\nsize: "+sorted.size()+"  bad insertions: "+bad);
        System.out.println(sorted.toString());
    }



    }

    public static void main(String[] args) {

        testInteger();



    }

}

到目前为止，这是我要重写的 add 方法，以便它们维护一个排序的数组列表。

package myUtil;

public class SortedArrayList<T extends Comparable<T>>extends java.util.ArrayList<T>
{
    public SortedArrayList()
    {

    }

    public SortedArrayList(int capacity)
    {

    }

    @Override
    public boolean add(T item)
    {
        int index=this.size()-1;

    //checks to see if item is greater than or equivalent to the last element in the list   
    if(item.compareTo(this.get(index))>=0||this.get(index)==null)
    {
        //creates a new element at the end of the list and sets the value of item to it
        this.set(index+1,item);

    }
    return true;
    }



    @Override
    public void add(int i, T item)
    {
        //check to see if item is greater than the previous element, and less than the next element
        if(item.compareTo(this.get(i-1))<0 && item.compareTo(this.get(i+1))>0)
        this.set(i, item);  
    }

}

我收到一条错误消息：线程“主”ArrayIndexOutOfBoundsException 中的异常：-1

在 myUtil.SortedArrayList.add(SortedArrayList.java:21)

SortedArrayList 的第 21 行是 boolean add 方法中的 if 语句。

抱歉，如果这似乎是一个愚蠢的问题，我的教授在过去 2 天的办公时间内没有出现，所以我真的没有其他地方可以寻求帮助。一如既往地感谢大家提前回复。

Answer 1

问题是您从现有的 ArrayList 中检索“上一个”和“下一个”元素进行比较，而不检查这些元素是否确实存在。要考虑的特殊情况是：列表为空；在第一个元素之前插入，或者在最后一个元素之后添加。

一旦您尝试的插入通过了排序检查，您就可以使用super.add(value) 和super.add(position, value) 进行实际操作。据我所知，在任何时候都不需要使用 set() 方法。

（由于这是家庭作业，我很犹豫是否提供（伪）代码，至少没有给您机会自己考虑特殊情况。）

Answer 2

我相信问题出在列表最初为空时，因此 index = -1。在这种情况下，一种可能的解决方案是在 if 语句中包围整个事物：

if (this.size()!=0)
{
    ...    //Your code goes here
}
else this.set(0, item);

编辑：

事实证明，问题不止于此。这是我的最终代码；希望您可以通读并了解我所做的更改。 （除其他外，我还添加了针对特殊情况的测试。）

这应该显示如下：

size: 21  bad insertions: 19    //This should always add up to 40, because an add() method is called 40 times in total by testInteger()
[64, 65, 155, 281, 284, 340, 363, 444, 529, 596, 600, 628, 665, 745, 782, 856, 872, 885, 891, 899, 996]

package myUtil;

@SuppressWarnings("serial")
public class SortedArrayList<T extends Comparable<T>>extends java.util.ArrayList<T>
{
    public SortedArrayList() {}

    public SortedArrayList(int capacity) {}

    @Override
    public boolean add(T item)
    {
        int index=this.size();
        //Adds item to every position until it finds one that works
        for (int i=0;i<=index;i++)
        {
            try
            {
                add(i,item);
                break;
        }
            catch (IllegalArgumentException e) {}
        }   
        return true;
    }



    @Override
    public void add(int i, T item)
    {
        //Tests for special cases with if statements.
        //If item is inserted into the wrong place, throws IllegalArgumentException()
        if (i<=size())
        {
            if (size()==0) super.add(item);
            else if (i==size())
            {
                if(item.compareTo(this.get(i-1))>=0)
                    super.add(i, item);
                else throw new IllegalArgumentException();
            }
            else if (i==0)
            {
                if(item.compareTo(this.get(i))<=0)
                    super.add(i, item);
                else throw new IllegalArgumentException();
            }
            else
            {
                if(item.compareTo(this.get(i-1))>=0&&item.compareTo(this.get(i))<=0)
                    super.add(i, item);
                else throw new IllegalArgumentException();
            }
        }
        else
        {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
    }
}