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Java与数据结构(一) 顺序表

2017-10-11 18:44 218 查看
这学期开了数据结构课,教材是清华的C语言版,现用Java来实现。

  线性表是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。

  线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系,即除了第一个和最后一个数据元素之外,其它数据元素都是首尾相接的(注意,这句话只适用大部分线性表,而不是全部。比如,循环链表逻辑层次上也是一种线性表(存储层次上属于链式存储),但是把最后一个数据元素的尾指针指向了首位结点)。

  我们说“线性”和“非线性”,只在逻辑层次上讨论,而不考虑存储层次,所以双向链表和循环链表依旧是线性表。

  在数据结构逻辑层次上细分,线性表可分为一般线性表和受限线性表。一般线性表也就是我们通常所说的“线性表”,可以自由的删除或添加结点。受限线性表主要包括栈和队列,受限表示对结点的操作受限制。

  线性表的逻辑结构简单,便于实现和操作。因此,线性表这种数据结构在实际应用中是广泛采用的一种数据结构。


package 数据结构和算法;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/**
* 顺序表ArrayList,用数组表示。一组连续的地址空间
* @author LH-PC
* @param <E>
*/
public class ArrayList<E> {
private Object[] data = null; //data 用来保存此线性表的数据域
private int length; //线性表的容量
private int current=0; //实际表长

/**
* 默认将大小设置为10
*/
public ArrayList(){
this(10);
}

/**
* 初始化线性表,声明数组大小
* @param initialSize 数组大小
*/
public ArrayList(int initialSize){
if(initialSize >= 0){
this.length = initialSize; //设置线性表容量
this.data = new Object[initialSize]; //初始化数组
this.current = 0; //下标设置为0
}else {
throw new RuntimeException("初始化大小不能小于0:" + initialSize); //异常提示
}

}

/**
* 在线性表末尾添加元素,添加之前判断线性表是否已经满了
* @param e 添加的元素
* @return 成功返回真
*/
public boolean add(E e){
//判断是否已满
ensureCapacity();
//将元素添加到数组末尾
this.data[current] = e;
current++;
//        ++current; //下标++
return true;
}

/**
* 删除指定位置的元素
* @param index
* @return
*/
public boolean removeToIndex(int index){
//删除数组的元素:使用改变数组下标的方式达到删除的效果。
//遍历数组匹配指定下标,让指定下标右边的元素往左移动改变下标。最后再将最右边的下标删除
//a b c
//0 1 2
//data[index] = data[index + 1];  //改变右边下标
//data                             //删除最右边的下标
//从待删除下标处开始遍历,将右边的元素往左移
if(index >= current){  //如果index大于最大长度,返回假
System.err.print(new Date() + ": 下标超出表长");
return false;
}
for (int i = index; i < current - 1; i++) {
data[i] = data[i+1]; //该表元素下标
}
data[current-1] = null;  //将原来下标最右边的一位元素变成null
--current;  //实际表长-1
return true;
}

public boolean Insert(int index,E x)
{
if(index<1||index>length+1)
return false;
for(int i=current-1;i>=index-1;i--)
data[i+1] = data[i];//下表向后移动
data[index-1] = x;
current++;//实际表长+1
return true;
}

/**
* 根据下标返回元素值
* @param index
* @return
*/
public E get(int index){
if(index >= 0){
return (E) data[index];
}
else {
throw new RuntimeException("下标不能小于0:" + index);
}
}

/**
* 判断表容量是否超出预定大小,如果超出将自动扩充容量
*
*/
public void ensureCapacity(){
//判断表实际长度是否超出表最大容量
if(current >= length){
length *= 2; //将表最大容量*2
data = Arrays.copyOf(data, length);  //将原数组进行拷贝
}

}

/**
* 返回顺序表实际表长
* @return
*/
public int size(){
return this.current;
}

/**
* 返回表容量
* @return
*/
public int length(){
return this.length;
}

/**
*
* 判断表是否为空
* @param args
*/
public boolean isEmpty(){
//return (current == 0) ? true : false;
return current == 0; //如果current == 0,说明为空返回真,否则返回假
}

//主方法测试
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //创建arrayList
for (int i = 0; i <= 22; i++) {
list.add(i);
}
list.removeToIndex(0);
//        list.removeToIndex(list.size());
//遍历list数组
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i)+" ");
}
System.out.println();
list.Insert(1, 1);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i)+" ");
}
list.Insert(23, 23);
System.out.println();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i)+" ");
}
}

}
OutPut:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 23 22 
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标签:  Java 数据结构