• 数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】


    数据结构~基础1~线性表【《数组、链表、栈、队列》的设计】

    1, 数组 【顺序存储,元素地址是连续的】

    ■  索引

    ■  数组的致命缺点:无法修改容量

    动态数组

    □  添加、删除逻辑:挪动空间

      □  添加:从最后一个元素开始到插入位置的元素,往后挪【当前元素覆盖后一个元素】

      □  删除:从当前删除元素的后一个元素开始到最后一个元素,往前挪【当前元素覆盖前一个元素】

    //添加
    for(int i = size - 1; i >= index; i--) {
        elements[i + 1] = elements[i];
    }
    //删除
    for(int i = index + 1; i <= size - 1; i++){
        elements[i - 1] = elements[i];
    }

    ● 补充一下代码性能的优化:

     

     

    □    缩容同理

    ■   JDK中内置了一个动态数组类:java.util.ArrayList

    2,链表

    ■  动态数组有个明显的缺点:可能会造成内存空间的大量浪费

    ■  结点添加、删除:

    //添加【头指针情况--要分类,分是否插入到第一个位置】:
    if (index == 0) {//第一个位置
        first = new Node<>(element, first);
    } else {//其他位置:先找到插入结点的前一个结点prev
        Node<E> prev = node(index - 1);
        //当前结点的next先指向prev的后一个结点,然后prev的next再指向当前结点
        prev.next = new Node<>(element, prev.next);
    }
    //删除结点【头指针情况--要分类,分是否插入到第一个位置】:
    if (index == 0) {
        first = first.next;
    } else {
        Node<E> prev = node(index - 1);
        prev.next = node.next;
    }
    //添加【头结点情况--也要分类,只是分类完可以同一处理】
    Node<E> preNode = (index == 0) ? first : node(index - 1);
    preNode.next = new Node<E>(element, preNode.next);
    //删除结点头结点情况--也要分类,只是分类完可以同一处理】
    Node<E> preNode = (index == 0) ? first : node(index - 1);
    preNode.next = preNode.next.next;

    2-1,链表【升级】

    ■   JDK中内置了一个动态链表类:java.util.LinkedList

     ■  添加和删除

    //添加【双向链表】——【分类:添加到最后位置时(这里还要考虑空链表的情况), 其他位置(还要考虑到添加到第一个位置时)】
            // size == 0
            // index == 0
            if (index == size) { // 往最后面添加元素
                Node<E> oldLast = last;
                last = new Node<>(oldLast, element, null);
                if (oldLast == null) { // 这是链表添加的第一个元素
                    first = last;
                } else {
                    oldLast.next = last;
                }
            } else {    //  添加到其他位置
                Node<E> next = node(index); 
                Node<E> prev = next.prev; 
                Node<E> node = new Node<>(prev, element, next);
                next.prev = node;
                
                if (prev == null) { // index == 0【添加到第一个位置】
                    first = node;
                } else {
                    prev.next = node;
                }
            }
    //删除【双向链表】——【分类:删除最后位置和删除第一个位置】
            // index == 0
            // index == size - 1
            Node<E> node = node(index);
            Node<E> prev = node.prev;
            Node<E> next = node.next;
            
            if (prev == null) { // index == 0
                first = next;
            } else {
                prev.next = next;
            }
            
            if (next == null) { // index == size - 1
                last = prev;
            } else {
                next.prev = prev;
            }

    3,栈
     栈是一种特殊的线性表,只能在一端进行操作。【入栈、出栈 都是栈顶那一端】

      后进先出的原则

      入栈push( );  出栈 pop( );   栈顶peek( );

      java中使用Deque的LinkedList实现

     

    4,队列

    队列是一种特殊的线性表,只能在头尾两端进行操作

      先进先出的原则

      只能在尾部入队:入队offer( );  只能在头部出栈:出队poll( );   队顶peek( );

      java中使用Queue的LinkedList实现

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