线性结构List接口的实现类

下面是一个基于数组实现的线性结构List接口的实现类（Java语言）：

public class ArrayList<E> implements List<E> {
    private E[] array; // 存储元素的数组
    private int size; // 当前元素个数

    // 构造函数：初始化数组大小为10
    public ArrayList() {
        this(10);
    }

    // 构造函数：初始化数组大小为initialCapacity
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
        }
        array = (E[]) new Object[initialCapacity];
    }

    // 添加元素到指定位置
    @Override
    public void add(int index, E element) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        if (size == array.length) {
            ensureCapacity(size + 1);
        }
        System.arraycopy(array, index, array, index + 1, size - index);
        array[index] = element;
        size++;
    }

    // 添加元素到末尾
    @Override
    public boolean add(E element) {
        if (size == array.length) {
            ensureCapacity(size + 1);
        }
        array[size++] = element;
        return true;
    }

    // 删除指定位置的元素
    @Override
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        E oldValue = array[index];
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0) {
            System.arraycopy(array, index + 1, array, index, numMoved);
        }
        array[--size] = null; // 将最后一个元素设为null，便于垃圾回收
        return oldValue;
    }

    // 获取指定位置的元素
    @Override
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        return array[index];
    }

    // 设置指定位置的元素
    @Override
    public E set(int index, E element) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
        }
        E oldValue = array[index];
        array[index] = element;
        return oldValue;
    }

    // 返回元素个数
    @Override
    public int size() {
        return size;
    }

    // 判断是否为空
    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    // 扩容数组
    private void ensureCapacity(int minCapacity) {
        int oldCapacity = array.length;
        if (minCapacity > oldCapacity) {
            E[] oldArray = array;
            int newCapacity = (oldCapacity * 3) / 2 + 1;
            if (newCapacity < minCapacity) {
                newCapacity = minCapacity;
            }
            array = (E[]) new Object[newCapacity];
            System.arraycopy(oldArray, 0, array, 0, size);
        }
    }
}

这个实现类使用了泛型，可以存储任意类型的元素。其中，add() 方法有两个重载，一个是添加元素到指定位置，一个是添加元素到末尾；remove() 方法删除指定位置的元素；get() 方法获取指定位置的元素；set() 方法设置指定位置的元素；size() 方法返回元素个数；isEmpty() 方法判断是否为空；ensureCapacity() 方法扩容数组。注意，数组下标从0开始。