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資料結構與演算法之順序表

2021-11-11 08:11:03 後端開發

??前面的話??

本篇文章帶大家認識資料結構與演算法基礎,順序表(動態),所謂的順序表本質就是陣列,它的特點是物理結構與邏輯結構都是連續的,最大的優點就是能夠隨機訪問,最大的缺點是空間有限,就算擴容,也有可能存在大量的記憶體浪費,描述代碼:Java,

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  • 🍓1.順序表基本理論
    • 🍇1.1線性表
    • 🍇1.2順序表
      • 🍅1.2.1概念與特點
      • 🍅1.2.2順序表實作介面
  • 🍓2.動態順序表實踐
    • 🍇2.1動態順序表基本結構
    • 🍇2.2初始化
    • 🍇2.3順序插入資料
    • 🍇2.4指定位置插入資料
    • 🍇2.5列印順序表
    • 🍇2.6判斷順序表中是否包含某資料
      • 🍅2.6.1判定是否包含某個元素
      • 🍅2.6.2查找某個元素對應的位置
    • 🍇2.7指定位置的值
      • 🍅2.7.1獲取指定位置元素
      • 🍅2.7.2修改指定位置元素
    • 🍇2.8洗掉第一次出現的指定資料
    • 🍇2.9獲取有效元素個數
    • 🍇2.10洗掉整個順序表
  • 🍓3.源代碼
    • 🍇3.1動態順序表實作代碼
    • 🍇3.2測驗專用代碼
    • 🍇3.3專案檔案


0


🍓1.順序表基本理論

🍇1.1線性表

線性表(linear list)是n個具有相同特性的資料元素的有限序列, 線性表是一種在實際中廣泛使用的資料結構,常見的線性表:順序表、鏈表、堆疊、佇列、字串…
線性表在邏輯上是線性結構,也就說是連續的一條直線,但是在物理結構上并不一定是連續的,線性表在物理上存盤時,通常以陣列和鏈式結構的形式存盤,

本篇文章介紹的是最簡單的資料結構——順序表,

🍇1.2順序表

🍅1.2.1概念與特點

順序表是用一段物理地址連續的存盤單元依次存盤資料元素的線性結構,一般情況下采用陣列存盤,在陣列上完成資料的增刪查改,
順序表一般可以分為:

  1. 靜態順序表:使用定長陣列存盤,
  2. 動態順序表:使用動態開辟的陣列存盤,

靜態順序表適用于確定知道需要存多少資料的場景.
靜態順序表的定長陣列導致N定大了,空間開多了浪費,開少了不夠用.
相比之下動態順序表更靈活, 根據需要動態的分配空間大小.

靜態順序表:

class StaticSeq {
    public int Maxsize;
    int[] elem = new int[Maxsize];//資料域
    public int size;//有效元素個數
    public StaticSeq(int capacity) {
        this.Maxsize = capacity;//構造方法,用來確定靜態順序表的容量
    }
}

2
動態順序表:

class DynamicSeq {
    public int[] elem;//資料域參考
    public int size;//有效元素個數
}

3

本篇文章將介紹動態順序表增刪查改的實作,靜態順序表不多贅述!

🍅1.2.2順序表實作介面

    //初始化順序表
    public void initSeqList(){
    }
    // 列印順序表
    public void display() {
    }
    // 在 pos 位置新增元素
    public void add(int pos, int data) {
    }
    public boolean isFull() {
    }
    public boolean isEmpty() {
    }
    // 判定是否包含某個元素
    public boolean contains(int toFind) {
    }
    // 查找某個元素對應的位置
    public int search(int toFind) {
    }
    //順序插入元素
    public void seqAdd(int value) {
    }
    // 獲取 pos 位置的元素
    public int getPos(int pos) {
    }
    // 給 pos 位置的元素設為 value
    public void setPos(int pos, int value) {
    }
    //洗掉第一次出現的關鍵字key
    public void remove(int toRemove) {
    }
    // 獲取順序表長度
    public int size() {
    }
    // 清空順序表
    public void clear() {
    }

🍓2.動態順序表實踐

🍇2.1動態順序表基本結構

class DynamicSeq {
    public int[] elem;//資料域參考
    public int size;//有效元素個數
}

1

🍇2.2初始化

順序表的本質是陣列,要使用順序表必須有一段初始的空間,我初始化順序表時,為順序表開辟了10個資料空間,

    //初始化順序表
    public void initSeqList(){
        this.elem = new int[10];
    }

每次使用新的順序表還需要自己構造物件呼叫初始化方法,太麻煩了,我們讓順序表在執行構造方法階段就完成順序表的初始化,

public class SeqList {
    public int[] elem;
    public int size;
    public SeqList() {
        this.initSeqList();
    }
}

🍇2.3順序插入資料

在最后一個有效元素后插入一個資料,當然,在此之前需要判斷順序表有沒有滿,如果滿了需要先擴容再插入,判斷順序表滿沒滿很簡單,就看他的有效元素個數是否與陣列長度相等,如果相等就代表順序表滿了,

	//判斷順序表是否滿
    public boolean isFull() {
        return this.size == this.elem.length;
    }
    //順序插入元素
    public void seqAdd(int value) {
        if (this.elem == null) {
            this.initSeqList();
        }
        if (this.isFull()) {
            this.elem = Arrays.copyOf(this.elem, 2 * this.elem.length);//擴容
        }

        this.elem[this.size] = value;
        this.size++;
    }

🍇2.4指定位置插入資料

這個與順序插入很相似,只不過多了一個條件:在指定位置插入,那怎么解決這個問題?你不能直接接訪問這個位置然后修改這個位置元素的值,這是修改,不是插入,由于順序表的“指標”是指向最后一個元素的后一個空間,所以我們需要先將指定位置的資料以及后面的資料先全部往后移動一個位置,然后再將指定位置的值改為目標資料,假設需要在順序表下標為3的位置插入一個數字22
24
25
26

    // 在 pos 位置新增元素
    public void add(int pos, int data) {
        if (this.elem == null) {
            this.initSeqList();
        }
        if (pos < 0 || pos > this.size) {
            System.out.println("插入位置非法!");
            return;
        }
        if (isFull()) {
            this.elem = Arrays.copyOf(this.elem, 2 * this.elem.length);
        }
        for (int i = size - 1; i >= pos; i--) {
            this.elem[i+1] = this.elem[i];
        }
        this.elem[pos] = data;
        this.size++;
    }

🍇2.5列印順序表

遍歷大法就能搞定!

    // 列印順序表
    public void display() {
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            System.out.print(this.elem[i] + "  ");
        }
        System.out.println();
    }

🍇2.6判斷順序表中是否包含某資料

遍歷順序表,找到就回傳,

🍅2.6.1判定是否包含某個元素

    // 判定是否包含某個元素
    public boolean contains(int toFind) {
        for (int j : this.elem) {
            if (j == toFind) {
                return true;
            }
        }
        return false;//回圈走完,表示沒找到
    }

🍅2.6.2查找某個元素對應的位置

    // 查找某個元素對應的位置
    public int search(int toFind) {
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if (this.elem[i] == toFind) {
                return i;
            }
        }
        return -1;//回圈走完,表示沒找到
    }

🍇2.7指定位置的值

先判斷位置是否合理,再直接訪問回傳,

🍅2.7.1獲取指定位置元素

    // 獲取 pos 位置的元素
    public int getPos(int pos) {
        if (pos < 0 || pos >= this.size) {
            System.out.println("位置非法!");
            return -1;
        }
        return this.elem[pos];
    }

🍅2.7.2修改指定位置元素

    // 給 pos 位置的元素修改為 value
    public void setPos(int pos, int value) {
        if (pos < 0 || pos >= this.size) {
            System.out.println("修改位置非法!");
            return;
        }
        this.elem[pos] = value;
    }

🍇2.8洗掉第一次出現的指定資料

首先判斷順序表是否為空,為空直接回傳,如果順序表不為空再遍歷找到元素并洗掉,

    //洗掉第一次出現的關鍵字key
    public void remove(int toRemove) {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("順序表為空!");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if (this.elem[i] == toRemove) {
                for (int j = i; j < this.size - 1; j++) {
                    this.elem[j] = this.elem[j+1];
                }
                this.size--;
                return;
            }
        }
        System.out.println("未找到!");
    }

🍇2.9獲取有效元素個數

訪問size的值即可,

    // 獲取順序表長度
    public int size() {
        return this.size;
    }

🍇2.10洗掉整個順序表

這個要注意一件事,如果順序表的資料是參考型別的,需要先將所有元素的值全部置位null再將size置為0,當然,如果是基本資料,直接將size置為0即可,

    // 清空順序表
    public void clear() {
        this.size = 0;
    }

🍓3.源代碼

🍇3.1動態順序表實作代碼

import java.util.Arrays;

class StaticSeq {
    public int Maxsize;
    int[] elem = new int[Maxsize];//資料域
    public int size;//有效元素個數
    public StaticSeq(int capacity) {
        this.Maxsize = capacity;//構造方法,用來確定靜態順序表的容量
    }
}
class DynamicSeq {
    public int[] elem;//資料域參考
    public int size;//有效元素個數
}

public class SeqList {
    public int[] elem;
    public int size;
    public SeqList() {
        this.initSeqList();
    }
    //初始化順序表
    public void initSeqList(){
        this.elem = new int[10];
    }
    // 列印順序表
    public void display() {
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            System.out.print(this.elem[i] + "  ");
        }
        System.out.println();
    }
    // 在 pos 位置新增元素
    public void add(int pos, int data) {
        if (this.elem == null) {
            this.initSeqList();
        }
        if (pos < 0 || pos > this.size) {
            System.out.println("插入位置非法!");
            return;
        }
        if (isFull()) {
            this.elem = Arrays.copyOf(this.elem, 2 * this.elem.length);
        }
        for (int i = size - 1; i >= pos; i--) {
            this.elem[i+1] = this.elem[i];
        }
        this.elem[pos] = data;
        this.size++;
    }
    public boolean isFull() {
        return this.size == this.elem.length;
    }
    public boolean isEmpty() {
        return this.size == 0;
    }
    // 判定是否包含某個元素
    public boolean contains(int toFind) {
        for (int j : this.elem) {
            if (j == toFind) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    // 查找某個元素對應的位置
    public int search(int toFind) {
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if (this.elem[i] == toFind) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    //順序插入元素
    public void seqAdd(int value) {
        if (this.elem == null) {
            this.initSeqList();
        }
        if (this.isFull()) {
            this.elem = Arrays.copyOf(this.elem, 2 * this.elem.length);
        }

        this.elem[this.size] = value;
        this.size++;
    }
    // 獲取 pos 位置的元素
    public int getPos(int pos) {
        if (pos < 0 || pos >= this.size) {
            System.out.println("位置非法!");
            return -1;

        }
        return this.elem[pos];
    }
    // 給 pos 位置的元素設為 value
    public void setPos(int pos, int value) {
        if (pos < 0 || pos >= this.size) {
            System.out.println("修改位置非法!");
            return;
        }
        this.elem[pos] = value;
    }
    //洗掉第一次出現的關鍵字key
    public void remove(int toRemove) {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("順序表為空!");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if (this.elem[i] == toRemove) {
                for (int j = i; j < this.size - 1; j++) {
                    this.elem[j] = this.elem[j+1];
                }
                this.size--;
                return;
            }
        }
        System.out.println("未找到!");
    }
    // 獲取順序表長度
    public int size() {
        return this.size;
    }
    // 清空順序表
    public void clear() {
        this.size = 0;
    }
}

🍇3.2測驗專用代碼

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SeqList sl = new SeqList();
        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            sl.seqAdd(i+1);
        }
        sl.display();
        System.out.println("------------");
        sl.add(2,99);
        sl.add(13,99);
        sl.add(0,99);
        sl.display();
        System.out.println("------------");
        System.out.println(sl.contains(78));
        System.out.println(sl.contains(2));
        System.out.println("------------");
        System.out.println(sl.search(78));
        System.out.println(sl.search(5));
        System.out.println("------------");
        System.out.println(sl.getPos(98));
        System.out.println(sl.getPos(5));
        System.out.println("------------");
        sl.setPos(45, 88);
        sl.display();
        sl.setPos(1, 88);
        sl.display();
        System.out.println("------------");
        sl.remove(99);
        sl.display();
        sl.remove(99);
        sl.display();
        sl.remove(99);
        sl.display();
        sl.remove(122);
        sl.display();
        System.out.println("------------");
        System.out.println(sl.size);
        System.out.println("------------");
        sl.clear();
        sl.display();
    }
}

2233

🍇3.3專案檔案

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    1. 打開資源頭檔案Resource.h,在其中預先定義好宏 ID(不清楚其實ID值應該設定多少,可以先新建一個相同的資源項,再在這個資源的ID值的基礎上遞增即可) 2. 在資源視圖中選中專案資源,按F7編輯資源檔案,按 ID 型別 相對路徑的形式添加 資源。(別忘了先把檔案拷貝到專案中的res檔案 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:19 more
  • C/C++編程筆記:關于C++的參考型別,專供新手入門使用

    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考,也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名,方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考,這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間,占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名,但 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:22 more
  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:41 more
最新发布
  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more