[数据结构] 线性表和顺序表

线性表

顺序表的实现

顺序表各个方法的实现

[boolean isFull() -- 判断数组是否放满 :](#boolean isFull() -- 判断数组是否放满 :)

[void add(int data) -- 在数组末尾插入新元素 :](#void add(int data) -- 在数组末尾插入新元素 :)

[void add(int pos,int data) -- 在指定位置插入元素 :](#void add(int pos,int data) -- 在指定位置插入元素 :)

[boolean contain(int toFind) -- 判断是否包含某个元素](#boolean contain(int toFind) -- 判断是否包含某个元素)

[int indexOf(int toFind) -- 查找某个对应元素的位置](#int indexOf(int toFind) -- 查找某个对应元素的位置)

[int get(int pos) -- 获取pos位置的元素](#int get(int pos) -- 获取pos位置的元素)

[void set(int pos,int value) -- 将pos位置的元素设为value](#void set(int pos,int value) -- 将pos位置的元素设为value)

[void remove (int toRemove)------删除第一次出现的关键字](#void remove (int toRemove)——删除第一次出现的关键字)

[void removeAll (int toRemove)------删除所有出现的关键字](#void removeAll (int toRemove)——删除所有出现的关键字)

[void clear ()------清空顺序表](#void clear ()——清空顺序表)

线性表

线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列.线性表是一种在实际中广泛应用的数据结构,常见的线性表: 顺序表, 链表, 栈, 队列...

线性表在逻辑上是线性结构,也就是说连续的一条直线.但是在物理结构上并不一定是连续的,线性表在屋里上存储时,通常以数组和链式结构的形式存储.

顺序表的实现

创建一个IList 接口, 用来放所有相关方法

java 复制代码

public interface IList {
    boolean isFull(); // 判断数组是否放满
    void add(int data); // 在数组末尾新增元素
    void add(int pos,int data); // 给指定位置插入数据
    boolean contain(int toFind); // 判断是否包含某个元素
    int indexOf(int toFind); // 查找某个对应元素的位置
    int get(int pos); // 获取pos位置的元素
    void set(int pos,int value);// 将pos位置的元素设为value
    void remove(int toRemove); // 删除第一次出现的关键字
    void removeAll(int roRemove); // 删除所有出现的关键字
    void clear(); // 清空顺序表
}

2.创建一个MyArrayList 类, 数组成员变量 int[] elem 用来放数据, 整形成员变量usedSize 用来记录数组里面的数据个数

3.在 MyArrayList 类里面实现IList 接口, 并重写里面的方法

顺序表各个方法的实现

boolean isFull() -- 判断数组是否放满 :

直接返回usedSize == elem.length 即可,相等为true, 不等为false
java 复制代码
public boolean isFull() {
        return size == elem.length;
    }

void add(int data) -- 在数组末尾插入新元素 :

1.先用isFull()方法判断数组是否放满,若装满,就调用Arrays的copyOf(elem,2*elem.length)方法对数组进行扩容

2.将第usedSize位的数组元素赋值为data

3.usedSize++
java 复制代码
public void add(int data) {
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,elem.length * 2); // 如果满了就扩容为原来的两倍
        }
        elem[size] = data;
        size++;
    }

void add(int pos,int data) -- 在指定位置插入元素 :

1.首先判断传入的参数pos是否合法:

1).创建一个checkPosOfAdd(int pos)方法来进行判断

2).若(pos < 0 || pos >= usedSize) ,则抛出一个自定义异常 PosNotLegalException

2.再用isFull()方法判断数组是否装满,若装满,调用Arrays的copyOf(elem,2*elem.length)方法对数组进行扩容

3.移动元素,将后面的元素从后往前依次向后移动一位elem[usedSize] = elem[usedSize - 1]

4.插入元素,elem[pos] = data

5.usedSize++
java 复制代码
public void add(int pos, int data) {
        // 判断pos是否合法
        try {
            checkAddPos(pos);
        } catch (PosNotLegalException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 判断数组是否放满
        if(isFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
        }
        // 移除元素
        for (int i = usedSize - 1;i >= pos;i--) {
            elem[i+1] = elem[i];
        }
        elem[pos] = data;
        usedSize++;
    }
void checkAddPos(int pos) -- 检查传入add方法中的pos是否合法 :

若不合法则抛出一个自定义异常 PosNotLegalException
java 复制代码
private void checkAddPos(int pos) {
        if(pos < 0 || pos >= usedSize) {
            throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");
        }
    }
PosNotLegalException -- 传入参数不合法的自定义异常

继承自运行时异常 RuntimeException
java 复制代码
public class PosNotLegalException extends RuntimeException{
    public PosNotLegalException(String msg) {
        super(msg);
    }
}

boolean contain(int toFind) -- 判断是否包含某个元素

1.遍历数组

2.当elem[i] == toFind 时, return true;

3.找不到,return false
java 复制代码
public boolean contain(int toFind) {
        for (int i = 0;i < usedSize;i++) {
            if(elem[i] == toFind) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

int indexOf(int toFind) -- 查找某个对应元素的位置

1.遍历数组

2.当elem[i] == toFind 时, return i;

3.找不到 return -1;
java 复制代码
public int indexOf(int toFind) {
        for (int i = 0;i < usedSize;i++) {
            if(elem[i] == toFind) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

int get(int pos) -- 获取pos位置的元素

1.判断传入的参数pos是否合法

1)创建 checkPosOfGetAndSet(int pos) 方法来进行判断

2)若 (pos < 0 || pos >= usedSize) , 则抛出自定义异常 PosNotLegalException

2.合法, return elem[pos]
java 复制代码
public int get(int pos) {
        try {
            checkPosOfGetAndSet(pos);
        } catch (PosNotLegalException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return elem[pos];
    }

    private void checkPosOfGetAndSet(int pos) {
        if(pos < 0 || pos >= usedSize) {
            throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");
        }
    }

void set(int pos,int value) -- 将pos位置的元素设为value

判断传入的参数pos是否合法

1).调用checkPosOfGetAndSet(int pos) 方法来判断

2).若 (pos < 0 || pos >= usedSize) , 则抛出自定义异常 PosNotLegalException

2.赋值: elem[pos] == value;
java 复制代码
    @Override
    public void set(int pos, int value) {
        try {
            checkPosOfGetAndSet(pos);
        } catch (PosNotLegalException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        elem[pos] = value;
    }
private void checkPosOfGetAndSet(int pos) {
        if(pos < 0 || pos >= usedSize) {
            throw new PosNotLegalException("pos位置不合法");
        }
    }

void remove (int toRemove)------删除第一次出现的关键字

1.调用 indexOf() 方法，获取关键字的下标，并对下标进行判断，若 pos == -1，则输出"未找到"

移动元素，将后面的元素从后往前依次向后移一位 elem[pos] = elem[pos + 1];

3.usedSize--;
java 复制代码
public void remove(int toRemove) {
        int pos = indexOf(toRemove);
        if(pos == -1) {
            System.out.println("没有要找的关键字");
            return;
        }
        for(int i = pos;i < usedSize-1;i++) {
            elem[i] = elem[i+1];
        }
        usedSize--;
    }

void removeAll (int toRemove)------删除所有出现的关键字

使用 for 循环多次调用 indexOf() 方法，若 pos != -1，则继续操作

移动元素，将后面的元素从后往前依次向后移一位 `elem[pos] = elem[pos + 1];

usedSize--;
java 复制代码
public void removeAll(int toRemove) {
        for(int i = 0;i < usedSize;) {
            int pos = indexOf(toRemove);
            if(pos != -1) {
                for(int j = pos;j < usedSize - 1;j++) {
                    elem[j] = elem[j+1];
                }
                usedSize--;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

void clear ()------清空顺序表

因为是基本类型，直接 usedSize = 0 即可

若是引用类型，则需将每一个位置的数据都置为 null (防止内存泄露)
java 复制代码
public void clear() {
        usedSize = 0;
    }