數據結構 第4講 數組、單鏈表和雙鏈表
數組： 數組靜態分配內存，在內存中連續 存儲0,10,20,30,40,的數組的示意圖以下：node
數組的優勢: 1.使用方便,查詢效率、 2.隨機訪問性強（經過下標進行快速定位） 數組的缺點: 1.插入和刪除效率低（插入和刪除須要移動數據） 2.可能浪費內存（由於是連續的，因此每次申請數組以前必須規定數組的大小，若是大小不合理，則可能會浪費內存） 3.內存空間要求高，必須有足夠的連續內存空間。 4.數組大小固定，不能動態拓展數組
鏈表是一系列的存儲數據元素的單元經過指針串接起來造成的,所以 鏈表的優勢: 1.鏈表實現數據元素儲存的順序儲存,是連續的 2.大小沒有固定，拓展很靈活 3.不須要初始化容量，能夠任意加減元素
鏈表的缺點: 1.不能隨機查找，必須從第一個開始遍歷，查找效率低 2.由於含有大量的指針域，佔用空間較大bash
public class DoubleLink<T> {
// 表頭
private Head<T> head;
// 節點個數
private int Count;
// 雙向鏈表"節點"對應的結構體
private class Head<T> {
public Head header;
public Head next;
public T value;
public Head(T value, Head header, Head next) {
this.value = value;
this.header =header;
this.next = next;
}
}
// 構造函數
public DoubleLink() {
// 建立"表頭"。注意：表頭沒有存儲數據！
head = new Head<T>(null, null, null);
head.header = head.next = head;
// 初始化"節點個數"爲0
Count = 0;
}
// 返回節點數目
public int size() {
return Count;
}
// 返回鏈表是否爲空
public boolean isEmpty() {
return Count==0;
}
// 獲取第index位置的節點
private Head<T> getNode(int index) {
if (index<0 || index>=Count)
throw new IndexOutOfBoundsException();
// 正向查找
if (index <= Count/2) {
Head<T> node = head.next;
for (int i=0; i<index; i++)
node = node.next;
return node;
}
// 反向查找
Head<T> node = head.header;
int rindex = Count - index -1;
for (int j=0; j<rindex; j++)
node = node.header;
return node;
}
// 獲取第index位置的節點的值
public T get(int index) {
return getNode(index).value;
}
// 獲取第1個節點的值
public T getFirst() {
return getNode(0).value;
}
// 獲取最後一個節點的值
public T getLast() {
return getNode(Count-1).value;
}
// 將節點插入到第index位置以前
public void insert(int index, T t) {
if (index==0) {
Head<T> node = new Head<T>(t, head, head.next);
head.next.header = node;
head.next = node;
Count++;
return ;
}
Head<T> inode = getNode(index);
Head<T> tnode = new Head<T>(t, inode.header, inode);
inode.header.next = tnode;
inode.next = tnode;
Count++;
return ;
}
// 將節點插入第一個節點處。
public void insertFirst(T t) {
insert(0, t);
}
// 將節點追加到鏈表的末尾
public void appendLast(T t) {
Head<T> node = new Head<T>(t, head.header, head);
head.header.next = node;
head.header = node;
Count++;
}
// 刪除index位置的節點
public void del(int index) {
Head<T> inode = getNode(index);
inode.header.next = inode.next;
inode.next.header = inode.header;
inode = null;
Count--;
}
// 刪除第一個節點
public void deleteFirst() {
del(0);
}
// 刪除最後一個節點
public void deleteLast() {
del(Count-1);
}
}
複製代碼
public class DlinkTest {
// 雙向鏈表操做int數據
private static void inttest() {
int[] arr = {0,10,20,30};
System.out.println("\n----inttest----");
// 建立雙向鏈表
DoubleLink<Integer> dlink = new DoubleLink<Integer>();
dlink.insert(0,10); // 將 30 插入到第一個位置
dlink.appendLast(20); // 將 20 追加到鏈表末尾
dlink.insertFirst(30); // 將 40 插入到第一個位置
// 雙向鏈表是否爲空
System.out.printf("isEmpty()=%b\n", dlink.isEmpty());
// 雙向鏈表的大小
System.out.printf("size()=%d\n", dlink.size());
// 打印出所有的節點
for (int i=0; i<dlink.size(); i++)
System.out.println("dlink("+i+")="+ dlink.get(i));
}
private static void stringtest() {
String[] array = {"zero","ten","twenty", "thirty"};
System.out.println("\n----stringtest----");
// 建立雙向鏈表
DoubleLink<String> dlink = new DoubleLink<String>();
dlink.insert(0, array[1]); // 將 array中第2個元素 插入到第一個位置
dlink.appendLast(array[0]); // 將 array中第1個元素 追加到鏈表末尾
dlink.insertFirst(array[2]); // 將 array中第3個元素 插入到第一個位置
// 雙向鏈表是否爲空
System.out.printf("isEmpty()=%b\n", dlink.isEmpty());
// 雙向鏈表的大小
System.out.printf("size()=%d\n", dlink.size());
// 打印出所有的節點
for (int i=0; i<dlink.size(); i++)
System.out.println("dlink("+i+")="+ dlink.get(i));
}
// 內部類
private static class Student {
private int id;
private String name;
public Student(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "["+id+", "+name+"]";
}
}
private static Student[] students = new Student[]{
new Student(0, "xiaoming"),
new Student(10, "xiaohua"),
new Student(20, "xiaodan"),
new Student(30, "xiaohong"),
};
private static void objecttest() {
System.out.println("\n----objecttest----");
// 建立雙向鏈表
DoubleLink<Student> dlink = new DoubleLink<Student>();
dlink.insert(0, students[1]); // 將 students中第2個元素 插入到第一個位置
dlink.appendLast(students[0]); // 將 students中第1個元素 追加到鏈表末尾
dlink.insertFirst(students[2]); // 將 students中第3個元素 插入到第一個位置
// 雙向鏈表是否爲空
System.out.printf("isEmpty()=%b\n", dlink.isEmpty());
// 雙向鏈表的大小
System.out.printf("size()=%d\n", dlink.size());
// 打印出所有的節點
for (int i=0; i<dlink.size(); i++) {
System.out.println("dlink("+i+")="+ dlink.get(i));
}
}
public static void main(String[] args) {
inttest(); // 演示向雙向鏈表操做"int數據"。
stringtest(); // 演示向雙向鏈表操做"字符串數據"。
objecttest(); // 演示向雙向鏈表操做"對象"。
}
}
複製代碼