java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):線性表

更新時(shí)間：2021年07月27日 15:25:25 作者：魚(yú)小洲

這篇文章主要介紹了Java的數(shù)據(jù)解構(gòu)基礎(chǔ)，希望對(duì)廣大的程序愛(ài)好者有所幫助，同時(shí)祝大家有一個(gè)好成績(jī),需要的朋友可以參考下，希望能給你帶來(lái)幫助

前言

其實(shí)線性表在生活中和棧的結(jié)構(gòu)差不多。昨天總結(jié)了一篇單鏈表，也是線性表的一種。

今天用另一種寫(xiě)法來(lái)控制指針的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

需求分析

首先要明確，這種順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的線性表底層用什么。根據(jù)之前查看過(guò)的源碼來(lái)看，list一般都是以數(shù)組為底層。我們也不例外。

其次，我們還得去定義好線性表的長(zhǎng)度，以及每個(gè)元素的指針。

private Object[] arr; // 底層的結(jié)構(gòu)
private int index = -1; // 代表元素的索引位置
private int size; // 當(dāng)前線性表的長(zhǎng)度
private int LinearListLength = 4; // 線性表的默認(rèn)長(zhǎng)度

我們這兒只演示添加、刪除、獲取指定位置、獲取全部以及判斷是否為空這五種形式。

編碼

add方法

add方法為向線性表中添加元素，需要傳入一個(gè)泛型參數(shù)。實(shí)現(xiàn)思路是讓index+1然后把index賦值給數(shù)組得到索引區(qū)域，再讓size+1

總體設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，看代碼。

public E add(E item) {
        // 先初始化線性表
        capacity();
        // 初始化完成后先把index指針后移一位，也就是+1
        // 后移一位之后將要添加的元素賦值到數(shù)組中
        this.arr[++index] = item;
        System.out.println(index);
        // 添加完成后長(zhǎng)度+1
        this.size++;
        return item;
    }

getIndex方法

getIndex方法主要是用來(lái)獲取指定位置的元素，這個(gè)就很簡(jiǎn)單了，因?yàn)榈讓邮菙?shù)組，所以我們可以直接用數(shù)組的索引去獲取。

public E getIndex(int index) {
        return (E) this.arr[index];
    }

pop方法

pop方法作用是刪除指定位置的元素。需要傳入一個(gè)int類型的索引。由于特殊性，我們必須得借用上面的獲取指定位置的元素的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一步驟。

在元素刪除后，通過(guò)遍歷循環(huán)去將index位置向前移動(dòng)一位。具體代碼如下：

/**
 * 刪除指定位置的元素
 */
public E pop(int index) {
    E e = getIndex(index);
    if (e != null) {
        for (int i = index; i < size; i++) {
            arr[i] = arr[i + 1];
        }
        this.size--;
        return e;
    } else {
        return null;
    }
}

insert方法

insert方法需要傳入兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)int類型的索引值，一個(gè)泛型數(shù)據(jù)。在指定位置插入該泛型值，然后將后面的值全部后移一位。

public E insert(int index, E item) {
        System.out.println(size);
        for (int i = index; i < size; i++) {
            arr[i + 1] = arr[i];
        }
        arr[index] = item;
        this.size++;
        return item;
    }

getAll

這個(gè)方法不用我多說(shuō)了，一個(gè)簡(jiǎn)單的遍歷循環(huán)

public void getAll() {
        for (Object o : this.arr) {
            System.out.println(o);
        }
    }

這兒遍歷的Object類型會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化成添加元素時(shí)的類型

全部代碼

package com.zxy.xianxingbiao;
/**
 * @Author Zxy
 * @Date 2021/2/4 16:54
 * @Version 1.0
 */
import java.util.Arrays;
/**
 * 演示線性表的使用  底層使用數(shù)組
 */
public class MyLinearList<E> {
    private Object[] arr; // 底層的結(jié)構(gòu)
    private int index = -1; // 代表元素的索引位置
    private int size; // 當(dāng)前線性表的長(zhǎng)度
    private int LinearListLength = 4; // 線性表的默認(rèn)長(zhǎng)度
    /**
     * 判斷線性表是否為空
     */
    public boolean empty() {
        return this.size == 0 ? true : false;
    }
    /**
     * 給線性表中添加元素
     */
    public E add(E item) {
        // 先初始化線性表
        capacity();
        // 初始化完成后先把index指針后移一位，也就是+1
        // 后移一位之后將要添加的元素賦值到數(shù)組中
        this.arr[++index] = item;
        System.out.println(index);
        // 添加完成后長(zhǎng)度+1
        this.size++;
        return item;
    }
    /**
     * 在指定位置插入元素
     */
    public E insert(int index, E item) {
        System.out.println(size);
        for (int i = index; i < size; i++) {
            arr[i + 1] = arr[i];
        }
        arr[index] = item;
        this.size++;
        return item;
    }
    /**
     * 獲取指定位置的元素
     */
    public E getIndex(int index) {
        return (E) this.arr[index];
    }
    /**
     * 刪除指定位置的元素
     */
    public E pop(int index) {
        E e = getIndex(index);
        if (e != null) {
            for (int i = index; i < size; i++) {
                arr[i] = arr[i + 1];
            }
            this.size--;
            return e;
        } else {
            return null;
        }
    }
    /**
     * 獲取全部的元素
     */
    public void getAll() {
        for (Object o : this.arr) {
            System.out.println(o);
        }
    }
    /**
     * 數(shù)組初始化或者以1.5倍容量對(duì)數(shù)組擴(kuò)容
     */
    private void capacity() {
        // 數(shù)組初始化
        if (this.arr == null) {
            this.arr = new Object[this.LinearListLength];
        }
        // 以1.5倍對(duì)數(shù)組擴(kuò)容
        if (this.size - (this.LinearListLength - 1) >= 0) { // 如果當(dāng)前數(shù)組的元素個(gè)數(shù)大于了當(dāng)前數(shù)組的最后一個(gè)索引值
            this.LinearListLength = this.LinearListLength + (this.LinearListLength >> 1); // 位運(yùn)算，讓長(zhǎng)度變成原來(lái)的1/2
            this.arr = Arrays.copyOf(this.arr, this.LinearListLength); // 復(fù)制一個(gè)新的數(shù)組，用新開(kāi)辟的長(zhǎng)度
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        MyLinearList<String> list = new MyLinearList<>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        System.out.println(list.getIndex(1));
        list.pop(1);
        System.out.println(list.getIndex(1));
        list.getAll();
    }
}