Java实现线性表-顺序表示和链式表示

顺序表示和链式表示的比较：

1.读写方式：顺序表可以顺序存取，也可以随机存取；链表只能从表头顺序存取元素；

2.逻辑结构与物理结构：顺序存储时，逻辑上相邻的元素其对应的物理存储位置也相邻；链式存储时，逻辑上相邻的元素，其物理存储位置则不一定相邻；

3.查找、插入和删除操作：

　　按值查找，当线性表在无序的情况下，两者的时间复杂度均为o(n)；而当顺序表有序时，可采用折半查找，此时时间复杂度为o(log n)；

　　按位查找，顺序表支持随机访问，时间复杂度为o(1)；而链表的平均时间复杂度为o(n)。

　　顺序表的插入和删除操作平均需要移动半个表长的元素；链表的插入、删除操作时，只需修改相关节点的指针即可。

4.空间分配：顺序存储一般是基于静态存储分配，一单存储空间装满就不能扩充；链式存储的节点空间只有在需要的时候申请分配，只要内存有足够的空间即可分配。

顺序表示的实现：

public class ArrayList<E> {final int defaultSize=0;   int maxSize;   //线性表的最大长度int length;  //线性表当前长度Object[] arrayList;   //存储线性表的数组/** 构造函数*/public ArrayList(int size){initList(size);}//按给定size初始化顺序表 public void initList(int size) {if(size < 0){throw new RuntimeException("数组大小错误：" + size);}else{this.maxSize= size;this.length=0;this.arrayList = new Object[size];}            }//表长public int length() {return length;}//按值查找public int locateElem(Object e) {for(int i=0 ;i<length;i++){if(arrayList[i] == e){return i;}}return -1;}//按位查找public Object getElem(int i) {if(i<0 || i>=length ){throw new RuntimeException("参数出错："+i);}if(length ==0){throw new RuntimeException("顺序表为空");}return arrayList[i];}//插入public void insert(int i, Object e) {if(i<0 || i>length+1 ){throw new RuntimeException("新元素插入位置有误："+i);}if(i >= maxSize){throw new RuntimeException("顺序表已满，不能再插入新的元素");}for(int j=length;j<i; j--){arrayList[j]=arrayList[j-1];}arrayList[i]=e;length++;}//删除public void delete(int i, Object e) {if(i<0 || i > length-1){throw new RuntimeException("需删除元素位置有误："+i);}if(length == 0){throw new RuntimeException("顺序表为空，不能删除元素");}for(int j=i;j<length-1;j++){arrayList[j] = arrayList[j+1];}arrayList[length-1]="";length--;}//判空public boolean isEmpty() {return length==0 ? true : false;}//删除顺序表public void destroyList() {this.arrayList=null;this.length=0;this.maxSize=0;}
}

单链表表示的实现：

class Node<E>{E e;  //数据Node<E> next; //下一个节点
    Node(){}Node(E e){this.e = e;this.next = null;}
}public class LinkedList<E> {private Node<E> header = null;   //头结点int size=0;     //链表大小public LinkedList() {this.header = new Node<E>();}//得到链表的长度public int length() {return size;}//按值查找节点，返回该节点的位置public int locateElem(E e) {Node<E> temp = header;int count = 1;while(temp.next != null && temp.e != e){temp = temp.next;count ++;}return count;}//找到第index个位置的节点public Node<E> getNode(int index) {if(index > size || index < 0){throw new RuntimeException("索引值有错：" + index);}Node<E> temp = new Node<E>();temp = header;int count=1;while(count != index){temp = temp.next;count ++;}return temp;}//尾添加public boolean addToLast(E e) {if(size == 0){header.e = e;}else{Node<E> newnode = new Node<E>(e);  //根据需要添加的内容封装为节点Node<E> last = getNode(size); //得到最后一个节点last.next = newnode;        }size ++;return true;}//头添加public boolean addTofirst(E e) {if(size == 0){header.e = e;}else{Node<E> newnode = new Node<E>(e);  //根据需要添加的内容封装为节点newnode.next = header.next;header.next = newnode;}size ++;return true;}//插入到第index个的位置public boolean insert(int index, E e) {Node<E> newnode = new Node<E>(e);  //根据需要添加的内容封装为节点Node<E> cnode = getNode(index-1);  //得到第index-1个节点newnode.next = cnode.next;cnode.next = newnode;size++;return true;}//删除第index个节点public boolean delete(int index) {Node<E> prinode = getNode(index-1);  //得到被删除的节点的前一个节点Node<E> delnode = prinode.next;    //得到被删除的节点prinode.next = delnode.next;size --;return true;}//判空public boolean isEmpty() {return size==0 ? true : false;}public void destroyList() {header = null;size = 0;}//输出public String toString(){StringBuilder s = new StringBuilder("[");Node<E> temp = header;for(int i=0; i < size;i++){s.append(temp.e.toString()+" ");temp = temp.next;            }s.append("]");return s.toString();}
}

双链表表示的实现

class TNode<E>{E e;TNode<E> prior, next;TNode(){}TNode(E e){this.e = e;prior = null;next = null;}
}public class DoubleLinkedList<E> {private TNode<E> header = null;   //头结点int size=0;     //链表大小public DoubleLinkedList(){this.header = new TNode<E>();}//尾添加public boolean addToLast(E e) {if(size == 0){header.e = e;}else{TNode<E> TNode = new TNode<E>(e);  //根据需要添加的内容封装为节点TNode<E> last = getNode(size); //得到最后一个节点last.next = TNode;TNode.prior=last;}size ++;return true;}    //找到第index个位置的节点public TNode<E> getNode(int index){if(index > size || index < 0){throw new RuntimeException("索引值有错：" + index);}TNode<E> temp = new TNode<E>();temp = header;int count =1;while(count != index){temp = temp.next;count ++;}return temp;}//插入到第index个的位置public boolean insert(int index,E e){TNode<E> TNode = new TNode<E>(e); TNode<E> cnode = getNode(index-1); //找到第index-1个位置的节点TNode.next=cnode.next;TNode.prior = cnode;cnode.next.prior = TNode;cnode.next = TNode;size++;return true;}//删除第index个节点public boolean delete(int index){TNode<E> delnode = getNode(index);delnode.prior.next=delnode.next;delnode.next.prior= delnode.prior;size--;return true;}
}

转载于:https://www.cnblogs.com/CherishFX/p/4607663.html

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