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看得见的数据结构Android版之表的数组实现(视图篇)

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零、前言:

1.本文的姊妹篇:看得见的数据结构Android版之表的数组实现(数据结构篇)
2.希望你可以和我在Github一同见证:DS4Android的诞生与成长,欢迎star
3.激动人心的时刻到了,要画图了,铅笔、草稿纸、饮料、花生米准备好,现在开始了

先留图镇楼:

表结构的常规操作

表结构的常规操作.gif

数组的扩容与缩容

数组的扩容与缩容


一、先绘制操作界面:

1.自定义View:ArrayView

准备一个主画笔和主路径并确定一些常量
然后用analyze包绘制封装好的网格和坐标系以便查看

/**
 * 作者:张风捷特烈<br/>
 * 时间:2018/11/21 0021:8:01<br/>
 * 邮箱:1981462002@qq.com<br/>
 * 说明:数组实现表结构---测试视图
 */
public class ArrayView<E> extends View {
    private Point mCoo = new Point(200, 150);//坐标系
    private Picture mCooPicture;//坐标系canvas元件
    private Picture mGridPicture;//网格canvas元件

    private Path mPath;//主路径
    private Paint mPaint;//主画笔

    private static final int OFFSET_X = 10;//X空隙
    private static final int OFFSET_Y = 60;//Y空隙
    private static final int OFFSET_OF_TXT_Y = 10;//文字的偏移
    private static final int BOX_RADIUS = 10;//数组盒子的圆角

    public ArrayView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public ArrayView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();//初始化
    }

    private void init() {
        //初始化主画笔
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        mPaint.setColor(Color.BLUE);
        mPaint.setStrokeWidth(5);
        mPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
        mPaint.setTextSize(50);
        //初始化主路径
        mPath = new Path();
        //辅助线
         mCooPicture = HelpDraw.getCoo(getContext(), mCoo,false);//坐标系:无文字
        mGridPicture = HelpDraw.getGrid(getContext());//网格
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        HelpDraw.draw(canvas, mGridPicture);
        canvas.save();
        canvas.translate(mCoo.x, mCoo.y);//画布移到坐标原点
        //TODO draw
        canvas.restore();
        HelpDraw.draw(canvas, mCooPicture);
    }
}
复制代码
坐标系.png


2.把后面要用的画笔准备一下:
private void init() {
    //初始化主画笔
    mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    mPaint.setColor(Color.BLUE);
    mPaint.setStrokeWidth(5);
    mPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
    mPaint.setTextSize(50);
    //初始化主路径
    mPath = new Path();
    //初始化文字画笔
    mTxtPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    mTxtPaint.setColor(Color.WHITE);
    mTxtPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
    mTxtPaint.setTextSize(40);
    //初始化路径画笔
    mPathPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    mPathPaint.setColor(Color.GRAY);
    mPathPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
    mCooPicture = HelpDraw.getCoo(getContext(), mCoo,false);
    mGridPicture = HelpDraw.getGrid(getContext());
    //初始化圆球按钮画笔
    mCtrlPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
    mCtrlPaint.setColor(Color.RED);
    mCtrlPaint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);
    mCtrlPaint.setTextSize(30);
}
复制代码
3.准备小球的信息

你也可以将这些信息封装成一个bean,这里为了bean太多容易混淆,用几个数组记录信息

    private static final Point[] CTRL_POS = new Point[]{//控制按钮的点位
            new Point(-100, 100),//添加
            new Point(-100, 300),//更新
            new Point(-100, 500),//查看
            new Point(-100, 700),//删除

            new Point(700, -70),//定点添加
            new Point(700 + 300, -70),//定值查询
            new Point(700 + 300 * 2, -70),//定点删除
            new Point(700 + 300 * 3, -70),//清除

    };

    private static int[] CTRL_COLOR = new int[]{//控制按钮的颜色
            0xff1EF519,//添加
            0xff2992F2,//更新
            0xffB946F4,//添加
            0xffF50C0C,//删除

            0xff1EF519,//定点添加
            0xffB946F4,//定值查询
            0xffF50C0C,//定点删除
            0xffF46410,//清除
    };

    private static final String[] CTRL_TXT = new String[]{//控制按钮的文字
            "添加",//添加
            "更新",//更新
            "查寻",//添加
            "删除",//删除

            "定点+",//定点添加
            "值查",//定值查询
            "定点-",//定点删除
            "清空",//清除按键
    };

    private static final int CTRL_RADIUS = 50;//控制按钮的半径
复制代码

3.绘制小圆球:

人狠话不多—-一个循环,一波带走

/**
 * 控制面板--圆球
 *
 * @param canvas 画布
 */
private void ctrlView(Canvas canvas) {
    for (int i = 0; i < CTRL_POS.length; i++) {
        mCtrlPaint.setColor(CTRL_COLOR[i]);
        canvas.drawCircle(CTRL_POS[i].x, CTRL_POS[i].y, CTRL_RADIUS, mCtrlPaint);
        canvas.drawText(CTRL_TXT[i], CTRL_POS[i].x, CTRL_POS[i].y + OFFSET_OF_TXT_Y, mTxtPaint);
    }
}
复制代码
绘制控制按钮.png

这就…画完了?对…这就画完了


三、小球的点击事件(区域判断)

1.有请吾王麾下十二战神之一:审断之神(JudgeMan.java)
/**
 * 审断之神能力一:第一形态:区域限定----判断出是否在某点的半径为r圆范围内
 *
 * @param srcX 目标点X
 * @param srcY 目标点Y
 * @param dstX 主动点X
 * @param dstY 主动点Y
 * @param r    半径区域
 * @return 是否在区域内
 */
public static boolean judgeCircleArea(float srcX, float srcY, float dstX, float dstY, float r) {
    return disPos2d(srcX, srcY, dstX, dstY) <= r;
}

/**
 * 审断之神被动能力一:两点间距离函数
 * @param srcX 目标点X
 * @param srcY 目标点Y
 * @param dstX 主动点X
 * @param dstY 主动点Y
 * @return 两点间距离函数
 */
private static float disPos2d(float srcX, float srcY, float dstX, float dstY) {
    return (float) Math.sqrt((srcX - dstX) * (srcX - dstX) + (srcY - dstY) * (srcY - dstY));
}
复制代码
判断dst点是否在src周围r的圆内.png


2.先写一下回调监听接口:OnCtrlClickListener

兵马未动,粮草先行,有接口好办事

/**
 * 作者:张风捷特烈<br/>
 * 时间:2018/11/21 0021:10:17<br/>
 * 邮箱:1981462002@qq.com<br/>
 * 说明:控操作接口
 */
public interface OnCtrlClickListener<T> {
    /**
     * 添加时回调
     * @param view
     */
    void onAdd(T view);
    /**
     * 定点添加时回调
     * @param view
     */
    void onAddByIndex(T view);
    /**
     * 移除时回调
     * @param view
     */
    void onRemove(T view);
    /**
     * 定点移除时回调
     * @param view
     */
    void onRemoveByIndex(T view);
    /**
     * 设置时回调
     * @param view
     */
    void onSet(T view);
    /**
     * 查询时回调
     * @param view
     */
    void onFind(T view);
    /**
     * 定值查询时回调
     * @param view
     */
    void onFindByData(T view);
    /**
     * 清空时回调
     * @param view
     */
    void onClear(T view);
}

复制代码
3.触摸事件获取主动点:

还是一个for循环一波带走—-(mark:一开始我也是一个一个if,然后发现可以优化,才变得优雅的)
也许无法一步想到位,但可以先实现,然后再优化,我就喜欢这种一波带走的感觉
注意点:downX和downY要相对于canvas的坐标系,所以要偏移一下

private OnCtrlClickListener<ArrayView<E>> mOnCtrlClickListener;//监听器
public void setOnCtrlClickListener(OnCtrlClickListener<ArrayView<E>> onCtrlClickListener) {
    mOnCtrlClickListener = onCtrlClickListener;
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    switch (event.getAction()) {
        case MotionEvent.ACTION_DOWN:
            float downX = event.getX() - mCoo.x;
            float downY = event.getY() - mCoo.y;
            for (int i = 0; i < CTRL_POS.length; i++) {
                if (JudgeMan.judgeCircleArea( //区域判定
                        CTRL_POS[i].x, CTRL_POS[i].y,
                        downX, downY, CTRL_RADIUS * 1.2f)) {
                    if (mOnCtrlClickListener != null) {
                        switch (i) {
                            case 0://插入尾部
                                mOnCtrlClickListener.onAdd(this);
                                break;
                            case 1://更新
                                mOnCtrlClickListener.onSet(this);
                                  contactTest();
                                break;
                            case 2://查找
                                mOnCtrlClickListener.onFind(this);
                                break;
                            case 3://删除尾部
                                selectIndex = mArrayBoxes.size() - 1;
                                mAnimator.start();
                                break;
                            case 4://定点添加尾部
                                mOnCtrlClickListener.onAddByIndex(this);
                                break;
                            case 5://定值查询
                                mOnCtrlClickListener.onFindByData(this);
                                break;
                            case 6://定点移除
                                mAnimator.start();
                                break;
                            case 7://清空
                                mOnCtrlClickListener.onClear(this);
                                break;
                        }
                        CTRL_COLOR[i] = 0xff54E1F8;//点击更换颜色
                    }
                }
            }
            updayeSelectIndex(downX, downY);//更新selectIndex
            break;
        case MotionEvent.ACTION_UP://还原颜色
            CTRL_COLOR[0] = 0xff1EF519;
            CTRL_COLOR[1] = 0xff2992F2;
            CTRL_COLOR[2] = 0xffB946F4;
            CTRL_COLOR[3] = 0xffF50C0C;
            CTRL_COLOR[4] = 0xff1EF519;
            CTRL_COLOR[5] = 0xffB946F4;
            CTRL_COLOR[6] = 0xffF50C0C;
            CTRL_COLOR[7] = 0xffF46410;
            break;
    }
    invalidate();//记得重绘
    return true;
}
复制代码
4.Activity使用接口:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        ArrayView<String> view = new ArrayView<>(this);
        view.setOnCtrlClickListener(new OnCtrlClickListener<ArrayView<String>>() {
            @Override
            public void onAdd(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onAdd", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            @Override
            public void onAddByIndex(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onAddByIndex", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }

            @Override
            public void onRemove(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onRemove", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            @Override
            public void onRemoveByIndex(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onRemoveByIndex", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            @Override
            public void onSet(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onSet", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            @Override
            public void onFind(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onFind", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            @Override
            public void onFindByData(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onFindByData", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
            @Override
            public void onClear(ArrayView<String> view) {
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onFindByData", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
        setContentView(view);
    }
}
复制代码

OK,完美运行,核心在审断之神的judgeCircleArea

查看按钮运行状况.gif


三、正文来了,绘制数据结构:

1.可绘制对象单体:使用数据结构单体的父类

拥有坐标、颜色、速度三种核心属性

/**
 * 作者:张风捷特烈<br/>
 * 时间:2018/11/21 0021:8:50<br/>
 * 邮箱:1981462002@qq.com<br/>
 * 说明:可显示出来的基本条件
 */
public class Viewable {
    public float x;//单体的x坐标
    public float y;//单体的y坐标
    public int color = 0xff43A3FA;//单体的颜色

    public float vX;//单体的水平速度
    public float vY;//单体的数值速度

    public Viewable() {
    }

    public Viewable(float x, float y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

复制代码
2.数组表结构单体的绘图承载对象:

数组盒子:拥有索引和数据两个额外属性

/**
 * 作者:张风捷特烈<br/>
 * 时间:2018/11/21 0021:8:46<br/>
 * 邮箱:1981462002@qq.com<br/>
 * 说明:模型层数组的单体
 */
public class ArrayBox<T> extends Viewable {

    public int index;//数组单体索引
    public T data;//数据结构承载的核心数据

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return ((ArrayBox) obj).data == data;
    }

    public ArrayBox(T data) {
        this.data = data;
    }

    public ArrayBox(float x, float y) {
        super(x, y);
    }
}
复制代码
3.绘制数组的长度个空白矩形
1)如何根据索引确定点位

就是稍微画个图,看看有什么关系,找到通式就ok了(代码巧多了,写字就是丑…)
然后我们用上篇的数组表结构来进行测试

位置计算.jpg

2)绘制数组的长度个空白矩形

根据上面的分析图,确定了第x列,第y行的矩形坐标,应该就不难画了
注意:绘制数组的长度个空白矩形,数组的长度!! 数组的长度个!!,不是集合大小
本来应该把数组完全封装在数组表结构中的,这里为了演示扩容和缩容,数组长度还是必要的

//创建一个上篇定义的数组表类,泛型当然是要画的数组盒子了
private IChart<ArrayBox<E>> mArrayBoxes = new ArrayChart<>();

/**
 * 绘制数组的长度个空白矩形
 *
 * @param canvas
 */
private void helpView(Canvas canvas) {
    for (int i = 0; i < mArrayBoxes.capacity(); i++) {
        int y = i / 8;//行坐标
        int x = i % 8;//列坐标
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mPaint.setColor(0xff821AFA);
        canvas.drawRoundRect(
                (Cons.BOX_WIDTH + OFFSET_X) * x, (Cons.BOX_HEIGHT + OFFSET_Y) * y,
                (Cons.BOX_WIDTH + OFFSET_X) * x + Cons.BOX_WIDTH, 
                (Cons.BOX_HEIGHT + OFFSET_Y) * y + Cons.BOX_HEIGHT,
                BOX_RADIUS, BOX_RADIUS, mPaint);
        mTxtPaint.setColor(0xff821AFA);
        canvas.drawText(i + "",
                (Cons.BOX_WIDTH + OFFSET_X) * x + Cons.BOX_WIDTH / 2,
                (Cons.BOX_HEIGHT + OFFSET_Y) * y + 3 * OFFSET_OF_TXT_Y, mTxtPaint);
    }

}
复制代码

数组初始长度为10,没错

数组体现.png


4.绘制表结构

根据mArrayBoxes的大小,绘制出mArrayBoxes里面的所有元素。
绘制单体在前言篇已经给出,这里只是加上了偏移量,应该不难理解。

/**
 * 绘制表结构
 * @param canvas
 */
private void dataView(Canvas canvas) {
    mPaint.setColor(Color.BLUE);
    mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);
    mPath.reset();
    for (int i = 0; i < mArrayBoxes.size(); i++) {
        ArrayBox box = mArrayBoxes.get(i);
        mPaint.setColor(box.color);
        canvas.drawRoundRect(
                box.x, box.y, box.x + Cons.BOX_WIDTH, box.y + Cons.BOX_HEIGHT,
                BOX_RADIUS, BOX_RADIUS, mPaint);
        mPath.moveTo(box.x, box.y);
        mPath.rCubicTo(Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,
                Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2, Cons.BOX_WIDTH, 0);
        canvas.drawPath(mPath, mPathPaint);
        canvas.drawText(box.data + "",
                box.x + Cons.BOX_WIDTH / 2,
                box.y + Cons.BOX_HEIGHT / 2 + 3 * OFFSET_OF_TXT_Y, mTxtPaint);
    }
}
复制代码
5.更新绘制单体的点位

每次增删操作后更新一下点位

/**
 * 更新绘制单体的点位
 */
private void updatePosOfData() {
    for (int i = 0; i < mArrayBoxes.size(); i++) {
        int y = i / 8;//行坐标
        int x = i % 8;//列坐标
        ArrayBox box = mArrayBoxes.get(i);
        box.x = (Cons.BOX_WIDTH + OFFSET_X) * x;
        box.y = (Cons.BOX_HEIGHT + OFFSET_Y) * y;
        box.vY = 100;
        box.vX = 100;
    }
}
复制代码
6.点击时动态更新选中值:
/**
 * 点击时动态更新选中值
 * @param downX 按下点X
 * @param downY 按下点Y
 */
private void updateSelectIndex(float downX, float downY) {
    float x = downX / (Cons.BOX_WIDTH + OFFSET_X) - 0.5f;
    float y = downY / (Cons.BOX_HEIGHT + OFFSET_Y) - 0.5f;
    if (x > -0.5 && y > -0.5) {
        int indexOfData = Math.round(y) * 8 + Math.round(x);//逆向求取点中的数据索引
        if (indexOfData < mArrayBoxes.size()) {
            mArrayBoxes.get(indexOfData).color = ColUtils.randomRGB();
            selectIndex = indexOfData;
        }
    }
}
复制代码

四、操作按钮绘制:

注意:以下操作是在Activity中的点击回调中进行,调用了view层的方法,实现操作与视图分离

1.增加操作:
/**
 * 视图的数据操作接口方法--添加
 *
 * @param data 数据
 */
public void addData(E data) {
    ArrayBox<E> arrayBox = new ArrayBox<>(0, 0);
    arrayBox.data = data;
    mArrayBoxes.add(arrayBox);
    updatePosOfData();//更新一下点位
}
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添加操作.gif

 * 视图的数据操作接口方法--根据索引添加
 *
 * @param index
 * @param data
 */
public void addDataById(int index, E data) {
    if (mArrayBoxes.size() > 0 && index < mArrayBoxes.size() && index >= 0) {
        ArrayBox<E> arrayBox = new ArrayBox<>(0, 0);
        arrayBox.data = data;
        mArrayBoxes.add(index, arrayBox);
        updatePosOfData();
    }
}
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定点添加.gif


2.查询和更新操作
/**
 * 视图的数据操作接口方法--根据id查询操作
 * @param index
 * @return
 */
public E findData(int index) {
    if (mArrayBoxes.size() > 0 && index < mArrayBoxes.size() && index >= 0) {
        return mArrayBoxes.get(index).data;
    }
    return null;
}

/**
 * 更新数据
 * @param index 索引
 * @param data 数据
 */
public void setData(int index, E data) {
    if (mArrayBoxes.size() > 0 && index < mArrayBoxes.size() && index >= 0) {
        mArrayBoxes.get(index).data = data;
    }
}

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set和定索引查询.gif

/**
 * 视图的数据操作接口方法--根据数据查询操作
 * @param data
 * @return
 */
public int[] findData(E data) {
    ArrayBox<E> arrayBox = new ArrayBox<>(0, 0);
    arrayBox.data = data;
    return mArrayBoxes.getIndex(arrayBox);
}
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定值查询获取索引.gif


3.删除操作:
1)删除的核心方法:
/**
 * 视图的数据操作接口方法--移除末尾
 */
public void removeData() {
    if (mArrayBoxes.size() > 0) {
        mArrayBoxes.remove();
        updatePosOfData();
    }
}
/**
 * 视图的数据操作接口方法--定索引删除操作
 *
 * @param index 索引
 */
public void removeData(int index) {
    if (mArrayBoxes.size() > 0 && index < mArrayBoxes.size() && index >= 0) {
        //更新后面的索引
        for (int i = index; i < mArrayBoxes.size(); i++) {
            mArrayBoxes.get(i).index -= 1;
        }
        mArrayBoxes.remove(index);
        selectIndex = -1;
        updatePosOfData();
    }
}
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2)删除有个移除动画,ValueAnimate来帮忙
//初始化时间流ValueAnimator
mAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0, 1);
mAnimator.setRepeatCount(-1);
mAnimator.setDuration(2000);
mAnimator.setRepeatMode(ValueAnimator.REVERSE);
mAnimator.setInterpolator(new LinearInterpolator());
mAnimator.addUpdateListener(animation -> {
    updateBall();//更新小球位置
    invalidate();
});
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3)更新选中单体信息:updateBall
/**
 * 更新小球
 */
private void updateBall() {
    if (mArrayBoxes.size() <= 0 && selectIndex < 0) {
        return;
    }
    ArrayBox ball = mArrayBoxes.get(selectIndex);
    ball.x += ball.vX;
    ball.y += ball.vY;
    if (ball.y > 600) {//大于600就执行移除
        if (mOnCtrlClickListener != null) {
            mOnCtrlClickListener.onRemoveByIndex(this);//移除监听放在这里了!!
            mAnimator.pause();//暂停ValueAnimator
        }
    }
}
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//点击的监听中修改:
 case 3://删除尾部---这里将移除的选中对象设为最后一个
     selectIndex = mArrayBoxes.size() - 1;
     mAnimator.start();//开启Animator
复制代码
删除和定点删除.gif

4.联合测试:
private void contactTest() {
    IChart<ArrayBox<E>> contactArr = new ArrayChart<>();
    contactArr.add(new ArrayBox<E>((E) "toly1"));
    contactArr.add(new ArrayBox<E>((E) "toly2"));
    contactArr.add(new ArrayBox<E>((E) "toly3"));
    contactData(selectIndex, contactArr);
}

public void contactData(int index, IChart<ArrayBox<E>> chart) {
    mArrayBoxes.contact(index, chart);
    updatePosOfData();
}
复制代码
表的联合.png

基本上就是这样,思路什么的都理清了,细节方面可参看源码


本系列后续更新链接合集:(动态更新)

看得见的数据结构Android版之开篇前言
看得见的数据结构Android版之表的数组实现(数据结构篇)
看得见的数据结构Android版之表的数组实现(视图篇)
看得见的数据结构Android版之单链表篇(待完成)
看得见的数据结构Android版之双链表篇(待完成)
看得见的数据结构Android版之栈(待完成)
看得见的数据结构Android版之队列(待完成)
看得见的数据结构Android版之二叉树篇(待完成)
看得见的数据结构Android版之二分搜索树篇(待完成)
看得见的数据结构Android版之AVL树篇(待完成)
看得见的数据结构Android版之红黑树篇(待完成)
更多数据结构—以后再说吧


后记:捷文规范

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