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【数据结构】顺序表

2024年08月03日 数据结构 我要评论
本篇讲解了ArrayList接口的实现原理代码模拟,并且实现ArrayList的简单构造,引用,遍历功能讲解,以及ArrayList顺序表存在的问题

1.概念 

什么是顺序表:

那么小编在之前就已经通过模拟顺序表实现了图书管理系统,这里也会再次模拟一下。

2.接口实现: 

1.首先先初始化数组,以及它的有效数据(这里的有效数据非常重要

public class myarraylist {
    public int[] elem;
    public int usedsize;//0
    //默认容量
    private static final int default_size = 10;

    public myarraylist() {
        this.elem = new int[default_size];
    }
2.实现顺序表的打印,通过有效数据的个数,实现次数循环,通过对应下标实现数组元素的打印
public void display() {
        for (int i = 0; i < usedsize; i++) {
            system.out.println(this.elem[i]);
        }
    }

3.添加元素,默认在最末尾加元素,在添加元素之前,需要进行数组是否为满的状态判断,如果满,则扩大两倍的长度,最后将元素放到末尾去。

// 新增元素,默认在数组最后新增
    public void add(int data) {
        if (isfull() == true) {
            this.elem = arrays.copyof(this.elem, 2 * this.elem.length);
        }
        this.elem[usedsize] = data;
        usedsize++;
    }

4.这里就是判断是否为满的状态,通过有效数据个数,与数组的长度进行对比,如果相等就是表示已经满了,返回一个true,反之则返回false。

public boolean isfull() {
        if(this.usedsize == this.elem.length) {
            return true;
        }
        return false;
       
    }

5.这里添加私有方法,传入pos判断插入该位置是否合法,若果输入的位置小于0,或者大于有效数字,则返回false。(为啥大于有效数字有误,因为顺序表是连续的,不能出现断点

如下图:(这是不合法的

private boolean checkposinadd(int pos) {
        if(pos < 0 || pos > this.usedsize) {
            system.out.println("pos位置不合法");
            return false;
        }
        return true;//合法
    }

6.插入数据,先要进行pos位置合法判断,以及是否为满的状态判断,在插入元素时,要将插入位置的后面所有元素向后移动一位,最后将元素插入对应位置。

 public void add(int pos, int data) {
        //判断下标是否是合法的
        if(!checkposinadd(pos)) {
            throw new myarraylistindexoutofexception("添加方法的pos不合理!");
        }
        //判断是否是满的
        if (isfull()) {
            this.elem = arrays.copyof(this.elem,2*this.elem.length);
        }
        //挪数据
        for (int i = this.usedsize-1; i >= pos ; i--) {
            this.elem[i+1] = this.elem[i];
        }
        //挪完了数据
        this.elem[pos] = data;
        this.usedsize++;
    }

7.实现元素的查找,通过遍历数组,每次进行对应元素与要查找的元素进行判断,找到了就放回true,反之就返回false。

public boolean contains(int tofind) {
        for (int i = 0; i < this.usedsize; i++) {
            if(this.elem[i] == tofind) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

8.与上述代码一致,找到了对应的元素,就返回找到元素的下标,没找到就返回-1.

 public int indexof(int tofind) {
        for (int i = 0; i < this.usedsize; i++) {
            if(this.elem[i] == tofind) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

9.判断pos位置的合法性,与上述判断不一样的是在usedsize位置时没有元素的。

  private boolean checkposinget(int pos) {
        if(pos < 0 || pos >= this.usedsize) {
            system.out.println("pos位置不合法");
            return false;
        }
        return true;//合法
    }

10.判断数组是否为空

 private boolean isempty() {
        return this.usedsize == 0;
    }

11.在那元素时,通过第9种的pos位置合法判断,返回对应的位置元素。

 public int get(int pos) {
        if(!checkposinget(pos)) {
            throw new myarraylistindexoutofexception("获取pos下标时,位置不合法");
        }
        //不用写判断空不空 没有问题的
        if(isempty()) {
            throw new myarraylistemptyexception("获取元素的时候,顺序表为空!");
        }
        return this.elem[pos];
    }

12.更新元素,通过判断位置是否合法后,然后直接将元素放在对应位置,直接将初始的元素进行覆盖。

// 给 pos 位置的元素设为【更新为】 value
    public void set(int pos, int value) {
        if(!checkposinget(pos)){
            throw new myarraylistindexoutofexception("更新pos下标的元素,位置不合法");
        }
        //如果合法 ,那么其实不用判断顺序表为空的状态了
        if(isempty()) {
            throw new myarraylistemptyexception("顺序表为空!");
        }
        //顺序表为满的情况也可以更新
        this.elem[pos] = value;
    }

13.将第一个遍历到的key实现删除,首先进行查找,如果找到了就返回元素下标,存在index变量里,最后从index位置开始,将后面的所有元素往前移,最后有效数据减去一。

  public void remove(int key) {
        if(isempty()) {
            throw new myarraylistemptyexception("顺序表为空,不能删除!");
        }
        int index = indexof(key);
        if(index == -1) {
            system.out.println("不存在你要删除的数据");
            return;
        }

        for (int i = index; i < this.usedsize-1; i++) {
            this.elem[i] = this.elem[i+1];
        }
        //删除完成
        this.usedsize--;
        // this.elem[usedsize] = null; 如果是引用类型 这里需要置为空
    }

14.最后实现长度,以及清空顺序表的操作。

  public int size() {
        return this.usedsize;
    }

    // 清空顺序表
    public void clear() {
        this.usedsize = 0;
    }

3.arraylist简介

 4.arraylist的简单构造

代码以及解释如下:

public static void main(string[] args) {
// arraylist创建,推荐写法
// 构造一个空的列表
list<integer> list1 = new arraylist<>();
// 构造一个具有10个容量的列表
list<integer> list2 = new arraylist<>(10);
list2.add(1);
list2.add(2);
list2.add(3);
// list2.add("hello"); // 编译失败,list<integer>已经限定了,list2中只能存储整形元素
// list3构造好之后,与list中的元素一致
arraylist<integer> list3 = new arraylist<>(list2);
// 避免省略类型,否则:任意类型的元素都可以存放,使用时将是一场灾难
list list4 = new arraylist();
list4.add("111");
list4.add(100);
}

5.arraylist的简单使用

以及

代码如下:

public static void main(string[] args) {
list<string> list = new arraylist<>();
list.add("javase");
list.add("javaweb");
list.add("javaee");
list.add("jvm");
list.add("测试课程");
system.out.println(list);

// 获取list中有效元素个数
system.out.println(list.size());

// 获取和设置index位置上的元素,注意index必须介于[0, size)间
system.out.println(list.get(1));
list.set(1, "javaweb");
system.out.println(list.get(1));

// 在list的index位置插入指定元素,index及后续的元素统一往后搬移一个位置
list.add(1, "java数据结构");
system.out.println(list);

// 删除指定元素,找到了就删除,该元素之后的元素统一往前搬移一个位置
list.remove("jvm");
system.out.println(list);

// 删除list中index位置上的元素,注意index不要超过list中有效元素个数,否则会抛出下标越界异常
list.remove(list.size()-1);
system.out.println(list);

// 检测list中是否包含指定元素,包含返回true,否则返回false
if(list.contains("测试课程")){
list.add("测试课程");
}

// 查找指定元素第一次出现的位置:indexof从前往后找,lastindexof从后往前找
list.add("javase");
system.out.println(list.indexof("javase"));
system.out.println(list.lastindexof("javase"));

// 使用list中[0, 4)之间的元素构成一个新的sublist返回,但是和arraylist共用一个elementdata数组
list<string> ret = list.sublist(0, 4);
system.out.println(ret);
list.clear();
system.out.println(list.size());
}

6.arraylist的遍历

1.直接输出

list<integer> list = new arraylist<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);

system.out.println(list);
2.for循环输出
list<integer> list = new arraylist<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
// 使用下标+for遍历
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
system.out.print(list.get(i) + " ");
}

3.增强循环输出

list<integer> list = new arraylist<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);

for (integer integer : list) {
system.out.print(integer + " ");
}

4.借助迭代器输出

list<integer> list = new arraylist<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);

iterator<integer> it = list.listiterator();
while(it.hasnext()){
system.out.print(it.next() + " ");
}

7.arraylist的问题

那么就要考虑到链表了

8.总结

限于小编能力大小,欢迎各位uu提出宝贵意见。

 制作不易,给小编点个赞吧。

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