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Day 6

juneyale 2022-04-13 阅读 36
javaeclipse

Java线性数据结构（一）

文章目录

前言

在《数据结构》中, 使用“抽象数据类型”来描述不同的数据结构.。在《面向对象程序设计》中, 用对象来存储数据及其上的操作。 我认为, 它们的本质都是相同的。

一、顺序表（一）

1. 对象

对象是数据及其上操作的总和。
例如，我是一个对象， 具有身高、体重、年龄、跑步速度等数据； 同时，我具有吃饭、睡觉、送快递等功能。
从计算机的发展来看，
第一阶段以操作 (函数) 为中心，一个计算导弹轨迹的函数， 根据不同输入获得不同输出。
第二阶段以数据为中心，即数据存放于数据库，使用不同的算法来处理它。第三阶段认为数据及其上的操作是统一不可分的，这就到了面向对象。

2. 类

前面已经使用过 int i; 这类代码, int 就是类型, i 是一个具体的整数变量。同理，对象就是属于某种类的变量.。也可以用集合的方式来理解: 类是集合, 对象是其中的元素; int 是指所有整数的集合, i 是其中的一个元素。

3. 包

包并非程序设计必须的东西, 其作用仅仅是将类进行合理的组织。但是， 在计算机界，往往这种可有可无的东西才是最重要的。如文档、注释、编码规范。可有可无是针对程序的运行而言, 其核心是计算机; 而重要是针对程序的易读性、可维护性而言, 其核心是程序员。

4. final

常量用 final 修饰。这里故意把 MAX_LENGTH 设置得比较少, 方便调拭后面的越界检查代码。

5.new

new生成新的对象。

SequentialList tempFirstList = new SequentialList(tempArray);

6. length

有一个成员变量叫做 length。程序里还有用 length 表示一个整数数组的长度。
实际上， 同一个变量名可以被不同的类所使用， 例如: 人有体重，西瓜也有重量。由于限定了不同的类、不同的对象， 它们之间就不会有冲突。张三的体重、李四的体重，有关联才奇怪了。
这段描述写出来怪怪的, 明明现实生活中就是如此。
但这也正是体现了面向对象的特点: 比面向过程的程序设计更贴合我们的人类认知，也就更远离机器底层。

7. toString

toString这个方法很特殊, 它覆盖了 Object 类的相应方法。 可以看到, 在 println 里面使用 tempFirstList 里, 由于是用另一个字符串与其相加, 系统会自动调用 tempFirstList.toString()。

题目： 使用数组构造一个顺序列表
输入：
一个数组
示例

1, 4, 6, 9

输出：
顺序列表
示例

1, 4, 6, 9

代码如下：

package datastructure.list;

/**
 * 
 * @author Ling Lin E-mail:linling0.0@foxmail.com
 * 
 * @version 创建时间：2022年4月9日 下午6:54:57
 * 
 */
public class SequentialList {

	/**
	 * 
	 * The maximal length of the list. It is a constant.
	 */
	public static final int MAX_LENGTH = 10;

	/**
	 * The actual length not exceeding MAX_LENGTH. Attention: length is not only
	 * the member variable of Sequential list, but also the member variable of
	 * Array. In fact, a name can be the member variable of different classes.
	 */

	int length;

	// The data stored in an array.
	int[] data;

	/**
	 * Construct an empty sequential list.
	 */
	public SequentialList() {
		length = 0;
		data = new int[MAX_LENGTH];
	}// Of the first constructor

	/**
	 * Construct a sequential list using an array.
	 * 
	 * @param paraArray
	 * 
	 *            The given array. Its length should not exceed MAX_LENGTH. For
	 *            simplicity now we do not check it.
	 */
	public SequentialList(int[] paraArray) {
		data = new int[MAX_LENGTH];
		length = paraArray.length;

		// Copy data.
		for (int i = 0; i < paraArray.length; i++) {
			data[i] = paraArray[i];
		} // Of for i
	}// Of the second constructor

	/**
	 * Overrides the method claimed in Object, the superclass of any class.
	 */
	@Override
	public String toString() {
		String resultString = "";

		if (length == 0) {
			return "empty";
		} // Of if

		for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
			resultString += data[i] + ", ";
		} // Of for i

		resultString += data[length - 1];

		return resultString;
	}// Of toString

	/**
	 * Reset to empty.
	 */
	public void reset() {
		length = 0;
	}// Of reset

	/**
	 * The entrance of the program.
	 * 
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int[] tempArray = { 1, 4, 6, 9 };
		SequentialList tempFirstList = new SequentialList(tempArray);
		System.out.println("Initialized, the list is: " + tempFirstList.toString());
		System.out.println("Again, the list is: " + tempFirstList);

		tempFirstList.reset();
		System.out.println("After reset,the list is: " + tempFirstList);

	}// Of main

}// Of class SequentialList

运行结果：
在这里插入图片描述

二、顺序表（二）

在顺序表（一）的基础上增加。

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		int[] tempArray = { 1, 4, 6, 9 };
		SequentialList tempFirstList = new SequentialList(tempArray);
		System.out.println("Initialized, the list is: " + tempFirstList.toString());
		System.out.println("Again, the list is: " + tempFirstList);

		// tempFirstList.reset();
		System.out.println("After reset,the list is: " + tempFirstList);

		int tempValue = 4;
		int tempPosition = tempFirstList.indexOf(tempValue);
		System.out.println("The position of " + tempValue + " is " + tempPosition);

		tempValue = 5;
		tempPosition = tempFirstList.indexOf(tempValue);
		System.out.println("The position of " + tempValue + " is " + tempPosition);

		tempPosition = 2;
		tempValue = 5;
		tempFirstList.insert(tempPosition, tempValue);
		System.out.println(
				"After inserting " + tempValue + " to position " + tempPosition + ", the list is: " + tempFirstList);

		tempPosition = 8;
		tempValue = 10;
		tempFirstList.insert(tempPosition, tempValue);
		System.out.println(
				"After inserting " + tempValue + " to position " + tempPosition + ", the list is: " + tempFirstList);

		tempPosition = 3;
		tempFirstList.delete(tempPosition);
		System.out.println("After deleting data at position " + tempPosition + ", the list is: " + tempFirstList);

		for (int i = 0; i < 8; i++) {
			tempFirstList.insert(i, i);
			System.out.println("After inserting " + i + " to position " + i + ", the list is: " + tempFirstList);
		} // Of for i

		tempFirstList.reset();
		System.out.println("After reset, the list is: " + tempFirstList);
	}// Of main

题目一：查找给定元素所处的位置
要求：如果出现在多个位置，返回第一个位置，如果找不到就返回-1.

输入：
一个数
示例：

4

输出：
这个数的位置
示例：

The position of 4 is 1

操作如下：

	/**
	 * 
	 * Find the index of the given value. If it appears in multiple positions,
	 * simply return the fisrt one.
	 * 
	 * @param paraValue
	 *            The given value.
	 * @return The position. -1 for not found.
	 */
	public int indexOf(int paraValue) {
		int tempPosition = -1;

		for (int i = 0; i < length; i++) {
			if (data[i] == paraValue) {
				tempPosition = i;
				break;
			} // Of if
		} // Of for i

		return tempPosition;
	}// Of indexOf

}// Of class SequentialList

题目二： 在给定位置增加元素
要求：如果线性表已满，或位置不在已有位置范围之内， 就拒绝增加。 该位置可以是在最后一个元素之后一个。

输入：
给定数、给定位置
示例：

5 2

或

10 8

输出：
在给定位置插入给定数之后的顺序表

After inserting 5 to position 2, the list is: 1, 4, 5, 6, 9

或

The position 8 is out of bounds.

或

List full.

操作如下：

/**
	 * Insert a value to a position. If the list is already full, do nothig.
	 * 
	 * @param paraPosition
	 *            The given position.
	 * @param paraValue
	 *            The given value.
	 * @return Success or not.
	 */
	public boolean insert(int paraPosition, int paraValue) {
		if (length == MAX_LENGTH) {
			System.out.println("List full.");
			return false;
		} // Of if

		if ((paraPosition < 0) || (paraPosition > length)) {
			System.out.println("The position " + paraPosition + " is out of bounds.");
			return false;
		} // Of if

		// From tail to head. The last one is moved to a new position.
		// Because length < MAX_LENGTH, no exceeding occurs.
		for (int i = length; i > paraPosition; i--) {
			data[i] = data[i - 1];
		} // Of for i

		data[paraPosition] = paraValue;
		length++;

		return true;
	}// of insert

题目三：删除定定位置的元素
要求：要处理给定位置不合法的情况，且该位置必须是已经有数据的。
输入：
一个数，表示要删除的数的位置
示例

3

输出：
删除之后的顺序表

After deleting data at position 3, the list is: 1, 4, 5, 9

操作如下：

/**
	 * Delete a Value at a position.
	 * 
	 * @param paraPostion
	 *            The given position.
	 * @return Success or not.
	 */
	public boolean delete(int paraPosition) {
		if ((paraPosition < 0) || (paraPosition >= length)) {
			System.out.println("The position " + paraPosition + " is out of bound.");
			return false;
		} // Of if

		// From head to tail.
		for (int i = paraPosition; i < length - 1; i++) {
			data[i] = data[i + 1];
		} // Of for i

		length--;
		return true;
	}// Of delete

运行结果如下：
在这里插入图片描述

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