线性表
- 线性表包括:顺序表、链表、栈，队列等，本节我们先学习顺序表。
顺序表
利用新的数据类型------顺序表，操作数组
顺序表的本质就是对数组的增删改查。
java
/**
* 打印顺序表中的所有元素
*/
@Override
public void display() {
for (int i = 0; i < usedSize; i++) {
System.out.println(elem[i]+" ");
}
System.out.println();
}往数组末尾添加元素
java
/**
* 添加元素：默认添加到数组的最后位置
* @param data
*/
@Override
public void add(int data) {
//1.如果满了，要进行扩容
if(isFull()){
//二倍扩容 -> 拷贝完之后让elem指向一个新的数组对象
elem = Arrays.copyOf(elem , 2*elem.length);
}
//将元素放入数组中
elem[usedSize] = data;
usedSize++;
}
//判断数组是否满了
@Override
public boolean isFull() {
return usedSize == elem.length;
}
通过debug可以看到，当数组元素超出其所能承载的容量大小时，可以通过copyOf进行扩容，从而将第六个元素放进去。
在指定位置添加新元素
- 1.首先从后往前移动元素
- 2.将元素放进指定位置，并且更新元素个数。
java
@Override//①
public void add(int pos, int data) {
//1.先挪动元素，将最后面元素逐个往前挪
//i >= pos 时元素才会往前移
for (int i = usedSize - 1; i >= pos; i--) {
elem[i+1] = elem[i];
}//挪完将指定元素插入到位置中
elem[pos] = data;
usedSize++;
}
@Override
public String toString() {
// 数组的话是没有toString的，可以使用它的工具类去打印
return Arrays.toString(elem);
// 刚刚写的是return elem.tostring
// 当这个是list类型，不是普通的数组类型的时候，是可以直接调用toString打印的，但是普通数组是不可以直接toString打印的
// return elem.toString(); // 这个打印的是这个数组的地址
}
- 但是上面的分析还是有些不够严谨，对于插入元素的位置还需要考虑，这个位置的正负以及是否会造成空间浪费（eg：隔空插入元素）；此外，数组是否会发生越界异常也需要考虑。
java
@Override//①
public void add(int pos, int data) {
//1.pos位置的判断 -> pos 不能为负的 或 pos不能隔空插元素
checkPosOfAdd(pos);
//1.先挪动元素，将最后面元素逐个往前挪
//i >= pos 时元素才会往前移
for (int i = usedSize - 1; i >= pos; i--) {
elem[i+1] = elem[i];
}//挪完将指定元素插入到位置中
elem[pos] = data;
usedSize++;
}
@Override
public String toString() {
// 数组的话是没有toString的，可以使用它的工具类去打印
return Arrays.toString(elem);
// 刚刚写的是return elem.tostring
// 当这个是list类型，不是普通的数组类型的时候，是可以直接调用toString打印的，但是普通数组是不可以直接toString打印的
// return elem.toString(); // 这个打印的是这个数组的地址
}
//1.pos位置的判断 -> pos 不能为负的 或 pos不能隔空插元素
public void checkPosOfAdd(int pos){
if(pos <0 || pos > usedSize){
throw new PosException("pos位置是" + pos);
}
}- ⚠️如果当这个数组满了插入元素，可看到报越界异常。
✅️解决方案：判段这个要插入的数组是否满了，满了可以通过扩容来解决越界问题。
java
@Override//①
public void add(int pos, int data) {
//1.pos位置的判断 -> pos 不能为负的 或 pos不能隔空插元素
checkPosOfAdd(pos);
//2.如果这个数组是满的，则需要对数组进行扩容才能插入新元素
isFulling();
//1.先挪动元素，将最后面元素逐个往前挪
//i >= pos 时元素才会往前移
for (int i = usedSize - 1; i >= pos; i--) {
elem[i+1] = elem[i];
}//挪完将指定元素插入到位置中
elem[pos] = data;
usedSize++;
}
@Override
public String toString() {
// 数组的话是没有toString的，可以使用它的工具类去打印
return Arrays.toString(elem);
// 刚刚写的是return elem.tostring
// 当这个是list类型，不是普通的数组类型的时候，是可以直接调用toString打印的，但是普通数组是不可以直接toString打印的
// return elem.toString(); // 这个打印的是这个数组的地址
}
//1.pos位置的判断 -> pos 不能为负的 或 pos不能隔空插元素
public void checkPosOfAdd(int pos){
if(pos <0 || pos > usedSize){
throw new PosException("pos位置是" + pos);
}
}
//2.如果这个数组是满的，则需要对数组进行扩容才能插入新元素
public void isFulling(){
elem = Arrays.copyOf(elem,2*elem.length);
}
查找当前元素是否存在
java
/**
* 查找当前元素是否存在
* @param toFind
* @return
*/
@Override
public boolean contains(int toFind) {
for(int i = 0 ; i < usedSize ; i++){
if(elem[i] == toFind){
return true;
}
}
return false;
}
如果这里的元素是引用类型，需要通过equals进行比较。
查找当前元素的下标
java
/**
* 查找当前元素的下标
* @param toFind
* @return
*/
@Override
public int indexOf(int toFind) {
for(int i = 0 ; i < usedSize ; i++){
if(elem[i] == toFind){//如果这里是引用数据类型需要用equals进行比较
return i;
}
}
return -1;
}
获取对应下标对应元素的数值
java
/**
* 获取pos位置的值
* @param pos
* @return
*/
@Override
public int get(int pos) {
//1.判断pos合法性
checkPosGet(pos);
//2.pos为空的异常处理
if(isEmpty()){
throw new EmptyException("数组为空，无法获取元素" );
}
return elem[pos];
}
//1.判断pos合法性
public void checkPosGet(int pos){
if(pos < 0 || pos >= usedSize){
throw new PosException("Pos 不合法 ， 位置是：" + pos);
}
}
//2.pos为空的异常处理 -> 此时pos正好符合>=usedSize(为0)的情况，算是1的一种。
public boolean isEmpty(){
return usedSize == 0;
}
更新对应下标的元素值
java
/**
* 更新pos位置的值为 value
* @param pos
* @param value
*/
@Override
public void set(int pos, int value) {
//1.检查pos位置的合法性
checkPosOfSet(pos);
//2.pos为空的异常处理
if(isEmpty()){
throw new EmptyException("顺序表为空");
}
elem[pos] = value;
}
public void checkPosOfSet(int pos){
if(pos < 0 || pos >= usedSize){
throw new PosException("Pos 位置不合法位置是 ："+ pos);
}
}
获取顺序表的大小
java
/**
* 获取顺序表的大小
* @return
*/
@Override
public int size() {
return this.usedSize;
}
删除指定元素
java
/**
* 删除toRemove这个数字
* 删除指定元素
* @param toRemove
*/
@Override
public void remove(int toRemove) {
//首先，找到元素下标
//因为刚刚已经实现过通过元素寻找下标的方法了，现在只要调用这个方法即可找到对应元素的下标
int index = indexOf(toRemove);
//然后，将这个位置前面的元素往后移动覆盖掉即可删除
for(int i = index ; i < usedSize - 1 ; i++){
elem[i] = elem[i+1];
}
usedSize--;
}
释放内存
- 在源码中是先将元素置为null之后，再将空间置为0进行释放的。
java
/**
* 清空顺序表，防止内存泄漏
*/
@Override
public void clear() {
usedSize = 0;
}- 因为示例中的数据都是int类型不是引用类型，所以如果需要释放内存，直接将其赋值为0即可，而对于引用类型由于他们有内存地址所以需要将它们置为null才能释放内存。