Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表之順序存儲詳解原理

更新時間：2021年10月25日 12:00:17 作者：pier～呀

線性表的順序存儲是指用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存儲線性表中的各個元素、使得線性表中在邏輯結(jié)構(gòu)上相鄰的數(shù)據(jù)元素存儲在相鄰的物理存儲單元中，即通過數(shù)據(jù)元素物理存儲的相鄰關(guān)系來反映數(shù)據(jù)元素之間邏輯上的相鄰關(guān)系

線性表的定義

線性表的邏輯特征：

①有且僅有一個稱為開始元素的a1，她沒有前趨，僅有一個后繼結(jié)點a2；
②有且僅有一個稱為終端元素的an,他沒有后繼，只有一個直接前驅(qū)a(n-1)；
③其余元素ai(2≤i≤n-1)稱為內(nèi)部元素，他們都有且僅有一個直接前驅(qū)a(i-1)和直接后繼a(i+1)。

在這里插入圖片描述

線性表的圖像表示

線性表的基本運算

線性表初始化
求表長
按索引值查找元素
按值查找
插入元素
刪除

線性表的存儲之順序存儲

線性表順序存儲的定義：線性表的順序存儲指的是將線性表的數(shù)據(jù)元素按其邏輯次序依次存入一組連續(xù)的存儲單元里，用這種方式存儲的線性表稱為順序表。

定義線性表

定義線性表的默認(rèn)空間大小，定義一個數(shù)組，定義數(shù)組的長度，初始化一個size用來保存里面元素的個數(shù)。

 	/** 定義線性表默認(rèn)空間大小 */
    private final Integer ListSize=100;
    /**定義數(shù)組長度*/
    private Integer Len;
    /** 定義線性表保存的數(shù)據(jù)類型
     * 使用泛型*/
    private Object[] list;
    /**存一個當(dāng)前元素的個數(shù)*/
    private Integer size=0;
    /**定義默認(rèn)線性表*/
    public SeqList(){
        Len = ListSize;
        this.list = new Object[Len];
        size++;
    }

初始化線性表

把線性表里面的元素全部置空

	/**清空線性表*/
    public void clear(){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            list[i]=null;
        }
        size=0;
    }

添加元素

這里采用尾插法，即每次默認(rèn)將元素放在最后面

	/**添加元素到指定位置*/
    public void insert(T element , int index){
        if(index>=Len || index<0){
            throw new IndexOutOfBoundsException("輸入的索引值超過了線性表的范圍");
        }
        Capacity(size+1);
        //將添加元素的元素往后移一位
        for (int i = size-2; i >= index-1; i--) {
            list[i+1]=list[i];
        }
        list[index-1]=element;
        size++;
    }
    /**添加元素到末尾*/
    public void add(T element){
        insert(element,size);
    }

查找元素

這個模塊分為按索引值查找，和按元素值查找

	/**線性表的查找
     * 按索引值查找*/
    public T getNode(int index){
        return (T)list[index-1];
    }
    /**按元素值查找返回索引值*/
    public int LocateNode(T t){
        for(int i=0;i<list.length;i++){
            if(list[i].equals(t)){
                return i+1;
            }
        }
        System.out.println("沒有找到該元素！");
        return -1;
    }

刪除元素

刪除元素，又分為刪除指定元素，和刪除最后一個元素

    /**刪除指定位置的元素*/
    public T delete(int index){
        if(!OutIndex(index)){
            throw new IndexOutOfBoundsException("刪除位置不在線性表的索引范圍內(nèi)！");
        }
        for (int i = index-1; i < size-1; i++) {
            list[i]=list[i+1];
        }
        /*if(size - index >0){
            System.arraycopy(list,index,list,index-1,size-index);
        }*/
        list[size-1]=null;
        size--;
        return (T) list;
    }
    /**刪除最后一個元素*/
    public T remove(){
        return delete(size-1);
    }

打印線性表

打印線性表，其實就是重寫一個toString方法，將線性表打印出來

/**循環(huán)打印線性表*/
    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        if(isEmpty()){
            return "[]";
        }
        else {
            sb.append("[");
            for (int i = 0; i < size-1; i++) {
                int a=0;
                if(list[i]!=null){
                    sb.append(list[ i ]);
                }
                else {
                    break;
                }
                sb.append(",");
            }
            sb.append("]");
            sb.deleteCharAt(sb.indexOf(",]"));
        }
        return sb.toString();
    }

實現(xiàn)的完整代碼

class SeqList<T>{
    /** 定義線性表默認(rèn)空間大小 */
    private final Integer ListSize=100;
    /**定義數(shù)組長度*/
    private Integer Len;
    /** 定義線性表保存的數(shù)據(jù)類型
     * 使用泛型*/
    private Object[] list;
    /**存一個當(dāng)前元素的個數(shù)*/
    private Integer size=0;
    /**定義默認(rèn)線性表*/
    public SeqList(){
        Len = ListSize;
        this.list = new Object[Len];
        size++;
    }
    /**定義自定義長度的線性表*/
    public SeqList(int length){
        Len = length;
        list = new Object[Len];
        size++;
    }
    /**獲取當(dāng)前線性表的長度*/
    public int getLen(){
        return Len;
    }
    /**獲取當(dāng)前線性表元素的個數(shù)*/
    public int getSize(){
        return size;
    }
    /**根據(jù)元素查找在線性表中的位置，未找到返回-1*/
    public int getIndex(T element){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if(list[i].equals(element)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    /**判斷是否表滿或表空*/
    private boolean OutIndex(int index){
        //return size==Len;//不擴(kuò)容的話，可以這樣寫，但是怕擴(kuò)容
        if(index>size || index<0){
            return false;
        }
        else {
            return true;
        }
    }
    /**根據(jù)索引值返回元素*/
    private T getElement(int index){
        if(!OutIndex(index)){
            throw new IndexOutOfBoundsException("輸入的索引值超過了線性表的范圍");
            /* System.out.println("輸入索引超過了線性的范圍");
            return null; */
        }
        return (T)list[index];
    }
    /**擴(kuò)容*/
    private T Capacity(int capacity){
        if(capacity<Len){
            Len = Len+(Len+1)/2;
            if(capacity<Len){
                Capacity(Len);
            }
            else {
                list = Arrays.copyOf(list,Len);
                return (T) list;
            }
        }
        return (T)list;
    }
    /**添加元素到指定位置*/
    public void insert(T element , int index){
        if(index>=Len || index<0){
            throw new IndexOutOfBoundsException("輸入的索引值超過了線性表的范圍");
        }
        Capacity(size+1);
        //將添加元素的元素往后移一位
        for (int i = size-2; i >= index-1; i--) {
            list[i+1]=list[i];
//            System.out.println("i="+i);
        }
        list[index-1]=element;
        size++;
    }
    /**添加元素到末尾*/
    public void add(T element){
        insert(element,size);
    }
    /**判斷元素表是否為空*/
    public boolean isEmpty(){
        return size==0;
    }
    /**刪除指定位置的元素*/
    public T delete(int index){
        if(!OutIndex(index)){
            throw new IndexOutOfBoundsException("刪除位置不在線性表的索引范圍內(nèi)！");
        }
        for (int i = index-1; i < size-1; i++) {
            list[i]=list[i+1];
        }
        /*if(size - index >0){
            System.arraycopy(list,index,list,index-1,size-index);
        }*/
        list[size-1]=null;
        size--;
        return (T) list;
    }
    /**刪除最后一個元素*/
    public T remove(){
        return delete(size-1);
    }
    /**清空線性表*/
    public void clear(){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            list[i]=null;
        }
        size=0;
    }
    /**線性表的查找
     * 按索引值查找*/
    public T getNode(int index){
        return (T)list[index-1];
    }
    /**按元素值查找返回索引值*/
    public int LocateNode(T t){
        for(int i=0;i<list.length;i++){
            if(list[i].equals(t)){
                return i+1;
            }
        }
        System.out.println("沒有找到該元素！");
        return -1;
    }
    /**循環(huán)打印線性表*/
    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        if(isEmpty()){
            return "[]";
        }
        else {
            sb.append("[");
            for (int i = 0; i < size-1; i++) {
                int a=0;
                if(list[i]!=null){
                    sb.append(list[ i ]);
                }
                else {
                    break;
                }
                sb.append(",");
            }
            sb.append("]");
            sb.deleteCharAt(sb.indexOf(",]"));
        }
        return sb.toString();
    }
}

測試一下

測試代碼

	public static void main(String[] args) {
        SeqList<String> seqList = new SeqList<String>();
        //添加一個元素
        seqList.add("pier");
        seqList.add("真好看");
        seqList.add("90度點頭");
        System.out.println("添加后的線性表為\n\t"+seqList.toString());
        seqList.insert("pipi",1);
        System.out.println("在位置1的地方添加元素后的線性表為\n\t"+seqList.toString());
        seqList.delete(1);
        System.out.println("刪除第二個元素后的線性表為\n\t"+seqList.toString());
        System.out.println("pier時第"+seqList.LocateNode("pier")+"個元素");
        System.out.println("第1個元素是"+seqList.getNode(1)+"。");
    }

運行結(jié)果

到此這篇關(guān)于Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表之順序存儲詳解原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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