Add Java codes, and license.

.gitignore

@@ -7,5 +7,6 @@
 # mkdocs files
 overrides/
 site/
-codes/
+codes/python
+codes/cpp
 docs/chapter_*

codes/java/chapter_array_and_linkedlist/array.java

@@ -0,0 +1,100 @@
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import java.util.*;
+import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
+
+public class array {
+    /* 随机返回一个数组元素 */
+    static int randomAccess(int[] nums) {
+        // 在区间 [0, nums.length) 中随机抽取一个数字
+        int randomIndex = ThreadLocalRandom.current().
+                          nextInt(0, nums.length);
+        // 获取并返回随机元素
+        int randomNum = nums[randomIndex];
+        return randomNum;
+    }
+
+    /* 扩展数组长度 */
+    static int[] extend(int[] nums, int enlarge) {
+        // 初始化一个扩展长度后的数组
+        int[] res = new int[nums.length + enlarge];
+        // 将原数组中的所有元素复制到新数组
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            res[i] = nums[i];
+        }
+        // 返回扩展后的新数组
+        return res;
+    }
+
+    /* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
+    static void insert(int[] nums, int num, int index) {
+        // 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
+        for (int i = nums.length - 1; i >= index; i--) {
+            nums[i] = nums[i - 1];
+        }
+        // 将 num 赋给 index 处元素
+        nums[index] = num;
+    }
+
+    /* 删除索引 index 处元素 */
+    static void remove(int[] nums, int index) {
+        // 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
+        for (int i = index; i < nums.length - 1; i++) {
+            nums[i] = nums[i + 1];
+        }
+    }
+
+    /* 遍历数组 */
+    static void traverse(int[] nums) {
+        int count = 0;
+        // 通过索引遍历数组
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            count++;
+        }
+        // 直接遍历数组
+        for (int num : nums) {
+            count++;
+        }
+    }
+
+    /* 在数组中查找指定元素 */
+    static int find(int[] nums, int target) {
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            if (nums[i] == target)
+                return i;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+    /* Driver Code */
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化数组 */
+        int[] arr = new int[5];
+        System.out.println("数组 arr = " + Arrays.toString(arr));
+        int[] nums = { 1, 3, 2, 5, 4 };
+        System.out.println("数组 nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 随机访问 */
+        int randomNum = randomAccess(nums);
+        System.out.println("在 nums 中获取随机元素 " + randomNum);
+
+        /* 长度扩展 */
+        nums = extend(nums, 3);
+        System.out.println("将数组长度扩展至 8 ，得到 nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 插入元素 */
+        insert(nums, 6, 3);
+        System.out.println("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 删除元素 */
+        remove(nums, 2);
+        System.out.println("删除索引 2 处的元素，得到 nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 遍历数组 */
+        traverse(nums);
+
+        /* 查找元素 */
+        int index = find(nums, 3);
+        System.out.println("在 nums 中查找元素 3 ，得到索引 = " + index);
+    }
+}

codes/java/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.java

@@ -0,0 +1,80 @@
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import include.*;
+
+public class linked_list {
+    /* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
+    static void insert(ListNode n0, ListNode P) {
+        ListNode n1 = n0.next;
+        n0.next = P;
+        P.next = n1;
+    }
+
+    /* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
+    static void remove(ListNode n0) {
+        if (n0.next == null)
+            return;
+        // n0 -> P -> n1
+        ListNode P = n0.next;
+        ListNode n1 = P.next;
+        n0.next = n1;
+    }
+
+    /* 访问链表中索引为 index 的结点 */
+    static ListNode access(ListNode head, int index) {
+        for (int i = 0; i < index; i++) {
+            head = head.next;
+            if (head == null)
+                return null;
+        }
+        return head;
+    }
+
+    /* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
+    static int find(ListNode head, int target) {
+        int index = 0;
+        while (head != null) {
+            if (head.val == target)
+                return index;
+            head = head.next;
+            index++;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+    /* Driver Code */
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化链表 */
+        // 初始化各个结点 
+        ListNode n0 = new ListNode(1);
+        ListNode n1 = new ListNode(3);
+        ListNode n2 = new ListNode(2);
+        ListNode n3 = new ListNode(5);
+        ListNode n4 = new ListNode(4);
+        // 构建引用指向
+        n0.next = n1;
+        n1.next = n2;
+        n2.next = n3;
+        n3.next = n4;
+        System.out.println("初始化的链表为");
+        PrintUtil.printLinkedList(n0);
+
+        /* 插入结点 */
+        insert(n0, new ListNode(0));
+        System.out.println("插入结点后的链表为");
+        PrintUtil.printLinkedList(n0);
+
+        /* 删除结点 */
+        remove(n0);
+        System.out.println("删除结点后的链表为");
+        PrintUtil.printLinkedList(n0);
+
+        /* 访问结点 */
+        ListNode node = access(n0, 3);
+        System.out.println("链表中索引 3 处的结点的值 = " + node.val);
+
+        /* 查找结点 */
+        int index = find(n0, 2);
+        System.out.println("链表中值为 2 的结点的索引 = " + index);
+    }
+}

codes/java/chapter_array_and_linkedlist/list.java

@@ -0,0 +1,62 @@
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import java.util.*;
+
+public class list {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化列表 */
+        // 注意数组的元素类型是 int[] 的包装类 Integer[]
+        Integer[] numbers = new Integer[] { 1, 3, 2, 5, 4 };
+        List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(numbers));
+        System.out.println("列表 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 访问元素 */
+        int num = list.get(1);
+        System.out.println("访问索引 1 处的元素，得到 num = " + num);
+
+        /* 更新元素 */
+        list.set(1, 0);
+        System.out.println("将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 清空列表 */
+        list.clear();
+        System.out.println("清空列表后 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 尾部添加元素 */
+        list.add(1);
+        list.add(3);
+        list.add(2);
+        list.add(5);
+        list.add(4);
+        System.out.println("添加元素后 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 中间插入元素 */
+        list.add(3, 6);
+        System.out.println("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 删除元素 */
+        list.remove(3);
+        System.out.println("删除索引 3 处的元素，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 通过索引遍历列表 */
+        int count = 0;
+        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
+            count++;
+        }
+
+        /* 直接遍历列表元素 */
+        count = 0;
+        for (int n : list) {
+            count++;
+        }
+
+        /* 拼接两个列表 */
+        List<Integer> list1 = new ArrayList<>(Arrays.asList(new Integer[] { 6, 8, 7, 10, 9 }));
+        list.addAll(list1);
+        System.out.println("将列表 list1 拼接到 list 之后，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 排序列表 */
+        Collections.sort(list);
+        System.out.println("排序列表后 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+    }
+}

codes/java/chapter_array_and_linkedlist/my_list.java

@@ -0,0 +1,136 @@
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import java.util.*;
+
+/* 列表类简易实现 */
+class MyList {
+    int[] nums;               // 数组（存储列表元素）
+    int initialCapacity = 10; // 列表初始容量
+    int size = 0;             // 列表长度（即当前元素数量）
+    int extendRatio = 2;      // 每次列表扩容的倍数
+
+    /* 构造函数 */
+    public MyList() {
+        nums = new int[initialCapacity];
+    }
+
+    /* 获取列表容量 */
+    public int size() {
+        return size;
+    }
+
+    /* 获取列表长度（即当前元素数量） */
+    public int capacity() {
+        return nums.length;
+    }
+
+    /* 访问元素 */
+    public int get(int index) {
+        // 索引如果越界则抛出异常，下同
+        if (index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
+        return nums[index];
+    }
+
+    /* 更新元素 */
+    public void set(int index, int num) {
+        if (index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
+        nums[index] = num;
+    }
+
+    /* 尾部添加元素 */
+    public void add(int num) {
+        // 元素数量超出容量时，触发扩容机制
+        if (size == nums.length)
+            extendCapacity();
+        nums[size] = num;
+        // 更新元素数量
+        size++;
+    }
+
+    /* 中间插入元素 */
+    public void add(int index, int num) {
+        if (index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
+        // 元素数量超出容量时，触发扩容机制
+        if (size == nums.length)
+            extendCapacity();
+        // 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
+        for (int j = size - 1; j >= index; j--) {
+            nums[j + 1] = nums[j];
+        }
+        nums[index] = num;
+        // 更新元素数量
+        size++;
+    }
+
+    /* 删除元素 */
+    public void remove(int index) {
+        if (index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
+        // 索引 i 之后的元素都向前移动一位
+        for (int j = index; j < size - 1; j++) {
+            nums[j] = nums[j + 1];
+        }
+        // 更新元素数量
+        size--;
+    }
+
+    /* 列表扩容 */
+    public void extendCapacity() {
+        // 新建一个长度为 size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
+        nums = Arrays.copyOf(nums, nums.length * extendRatio);
+    }
+
+    /* 将列表转换为数组 */
+    public int[] toArray() {
+        int size = size();
+        // 仅转换有效长度范围内的列表元素
+        int[] nums = new int[size];
+        for (int i = 0; i < size; i++) {
+            nums[i] = get(i);
+        }
+        return nums;
+    }
+}
+
+public class my_list {
+    /* Driver Code */
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 初始化列表 */
+        MyList list = new MyList();
+        /* 尾部添加元素 */
+        list.add(1);
+        list.add(3);
+        list.add(2);
+        list.add(5);
+        list.add(4);
+        System.out.println("列表 list = " + Arrays.toString(list.toArray()) +
+                           " ，容量 = " + list.capacity() + " ，长度 = " + list.size());
+
+        /* 中间插入元素 */
+        list.add(3, 6);
+        System.out.println("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 删除元素 */
+        list.remove(3);
+        System.out.println("删除索引 3 处的元素，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 访问元素 */
+        int num = list.get(1);
+        System.out.println("访问索引 1 处的元素，得到 num = " + num);
+
+        /* 更新元素 */
+        list.set(1, 0);
+        System.out.println("将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = " + Arrays.toString(list.toArray()));
+
+        /* 测试扩容机制 */
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            // 在 i = 5 时，列表长度将超出列表容量，此时触发扩容机制
+            list.add(i);
+        }
+        System.out.println("扩容后的列表 list = " + Arrays.toString(list.toArray()) +
+                           " ，容量 = " + list.capacity() + " ，长度 = " + list.size());
+    }
+}