淺析線性表的原理及簡單實現

一、線性表格

原理：零個或多個同類資料元素的有限序列

原理圖：

特點： 

1、有序性

2、有限性

#3、同類型元素

4、第一個元素無前驅，最後一個元素無後繼，中間的元素有一個前驅並且有一個後繼

線性表是一種邏輯上的資料結構，在物理上一般有兩種實作順序實作和鍊錶實作 

 

二、基於陣列的線性表格順序實作

原理： 用一段位址連續的儲存單元依序儲存線性表格資料元素。

原理圖：

演算法原理：

1、初始化一個定長的陣列空間elementData[] , size 儲存長度存儲元素

2、透過索引來快速存取元素

3、透過陣列複製實作元素的插入與刪除

總結：

1、無須為表示表中元素之間的邏輯關係增加額外的儲存空間

2、可以快速存取表中任一位置元素

3、插入和刪除需要進行陣列複製（即大量元素的移動）

4、線性表長度變化較大時，需要頻繁擴容，並造成儲存空間碎片

 

## 實作程式碼：

介面定義：

 1 package online.jfree.base; 2  3 /** 4  * author : Guo LiXiao 5  * date : 2017-6-14  11:46 6  */ 7  8 public interface LineList <e>{ 9 10     /**11      * lineList 是否为空12      * @return13      */14     boolean isEmpty();15 16     /**17      * 清空 lineList18      */19     void clear();20 21     /**22      * 获取指定位置元素23      * @param index24      * @return25      */26     E get(int index);27 28     /**29      * 获取元素第一次出现的位置30      * @param e31      * @return32      */33     int indexOf(E e);34 35     /**36      * 判断 lineList是否包含指定元素37      * @param e38      * @return39      */40     boolean contains(E e);41 42     /**43      * 设置指定位置数据，如数据已存在 则覆盖原数据44      * @param index45      * @param e46      * @return47      */48     E set(int index, E e);49 50     /**51      * 移除指定位置元素52      * @param index53      * @return54      */55     E remove(int index);56 57     /**58      * 在lineList结尾插入元素59      * @param e60      * @return61      */62     E add(E e);63 64     /**65      * 在index后面插入元素66      * @param index67      * @param e68      * @return69      */70     E add(int index, E e);71 72     /**73      * 返回lineList长度74      * @return75      */76     int size();77 78 79 80 }</e>

View Code

演算法實作：

  1 package online.jfree.base;  2   3 /**  4  * author : Guo LiXiao  5  * date : 2017-6-15  13:44  6  */  7   8 public class OrderedLineList<e> implements LineList<e> {  9  10     private static final int INIT_CAPACITY = 10; 11  12     private transient E[] elementData; 13  14     private transient int elementLength; 15  16     private int size; 17  18     public OrderedLineList() { 19         this(0); 20     } 21  22     public OrderedLineList(int initCapacity) { 23         init(initCapacity); 24     } 25  26     private void init(int initCapacity) { 27         if (initCapacity >= 0) { 28             this.elementData = (E[]) new Object[initCapacity]; 29             this.elementLength = initCapacity; 30         } else { 31             throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + 32                     initCapacity); 33         } 34         this.size = 0; 35     } 36  37     /** 38      * 扩容 39      */ 40     private void dilatation() { 41         int oldCapacity = this.elementLength; 42         int newCapacity = oldCapacity; 43         if (oldCapacity  this.size){ 46             newCapacity = oldCapacity - INIT_CAPACITY; 47         } 48         if (oldCapacity != newCapacity){ 49             E[] newElementData = (E[]) new Object[newCapacity]; 50             System.arraycopy(elementData, 0, newElementData, 0, oldCapacity); 51             this.elementLength = newCapacity; 52             this.elementData = newElementData; 53         } 54     } 55  56     /** 57      * 校验列表索引越界 58      * @param index 59      */ 60     private void checkCapacity(int index){ 61         if (index > this.size - 1 || index  0; 94     } 95  96     @Override 97     public E set(int index, E e) { 98         this.checkCapacity(index); 99         this.dilatation();100         E oldElement = this.elementData[index];101         this.elementData[index] = e;102         return oldElement;103     }104 105     @Override106     public E remove(int index) {107         this.dilatation();108         E e = elementData[index];109         if (index == size - 1) elementData[index] = null;110         else {111             int length = size - index - 1;112             System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, length);113         }114         size --;115         return e;116     }117 118     @Override119     public E add(E e) {120         return this.add(size, e);121     }122 123     @Override124     public E add(int index, E e) {125         this.dilatation();126         if (index == size) elementData[index] = e;127         else {128             index++;129             int lastLength = size - index;130             E[] lastElementData = (E[]) new Object[lastLength];131             System.arraycopy(elementData, index, lastElementData, 0, lastLength);132             elementData[index] = e;133             System.arraycopy(lastElementData, 0, elementData, index + 1, lastLength);134         }135         size ++ ;136         return e;137     }138 139     @Override140     public int size() {141         return this.size;142     }143 144 }</e></e>

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