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数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】

琛彤麻麻 2022-06-05 阅读 92

数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】

 

1, 数组: 【顺序存储,元素地址是连续的】

■  索引

■  数组的致命缺点:无法修改容量

动态数组

数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】_java

□  添加、删除逻辑:挪动空间

  □  添加:从最后一个元素开始到插入位置的元素,往后挪【当前元素覆盖后一个元素】

  □  删除:从当前删除元素的后一个元素开始到最后一个元素,往前挪【当前元素覆盖前一个元素】

//添加
for(int i = size - 1; i >= index; i--) {
elements[i + 1] = elements[i];
}
//删除
for(int i = index + 1; i <= size - 1; i++){
elements[i - 1] = elements[i];
}

● 补充一下代码性能的优化:

数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】_java_02

 

 数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】_链表_03

 

 数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】_java_04

□    缩容同理

■   JDK中内置了一个动态数组类:java.util.ArrayList

 

2,链表:

■  动态数组有个明显的缺点:可能会造成内存空间的大量浪费

数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】_结点_05

■  结点添加、删除:

//添加【头指针情况--要分类,分是否插入到第一个位置】:
if (index == 0) {//第一个位置
first = new Node<>(element, first);
} else {//其他位置:先找到插入结点的前一个结点prev
Node<E> prev = node(index - 1);
//当前结点的next先指向prev的后一个结点,然后prev的next再指向当前结点
prev.next = new Node<>(element, prev.next);
}
//删除结点【头指针情况--要分类,分是否插入到第一个位置】:
if (index == 0) {
first = first.next;
} else {
Node<E> prev = node(index - 1);
prev.next = node.next;
}
//添加【头结点情况--也要分类,只是分类完可以同一处理】
Node<E> preNode = (index == 0) ? first : node(index - 1);
preNode.next = new Node<E>(element, preNode.next);
//删除结点头结点情况--也要分类,只是分类完可以同一处理】
Node<E> preNode = (index == 0) ? first : node(index - 1);
preNode.next = preNode.next.next;

 

2-1,链表【升级】:

■   JDK中内置了一个动态链表类:java.util.LinkedList

数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】_链表_06

 

 ■  添加和删除:

//添加【双向链表】——【分类:添加到最后位置时(这里还要考虑空链表的情况), 其他位置(还要考虑到添加到第一个位置时)】
// size == 0
// index == 0
if (index == size) { // 往最后面添加元素
Node<E> oldLast = last;
last = new Node<>(oldLast, element, null);
if (oldLast == null) { // 这是链表添加的第一个元素
first = last;
} else {
oldLast.next = last;
}
} else { // 添加到其他位置
Node<E> next = node(index);
Node<E> prev = next.prev;
Node<E> node = new Node<>(prev, element, next);
next.prev = node;

if (prev == null) { // index == 0【添加到第一个位置】
first = node;
} else {
prev.next = node;
}
}
//删除【双向链表】——【分类:删除最后位置和删除第一个位置】
// index == 0
// index == size - 1
Node<E> node = node(index);
Node<E> prev = node.prev;
Node<E> next = node.next;

if (prev == null) { // index == 0
first = next;
} else {
prev.next = next;
}

if (next == null) { // index == size - 1
last = prev;
} else {
next.prev = prev;
}

 

3,栈: 栈是一种特殊的线性表,只能在一端进行操作。【入栈、出栈 都是栈顶那一端】

  后进先出的原则

  入栈push( );  出栈 pop( );   栈顶peek( );

  java中使用Deque的LinkedList实现


4,队列:

队列是一种特殊的线性表,只能在头尾两端进行操作

  先进先出的原则

  只能在尾部入队:入队offer( );  只能在头部出栈:出队poll( );   队顶peek( );

  java中使用Queue的LinkedList实现


作者:一乐乐​


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