接觸不少程序員,都能夠獨(dú)立的作一下小型應(yīng)用系統(tǒng),和他們交談起來(lái)才發(fā)現(xiàn),他們純粹是程序員,對(duì)基礎(chǔ)的掌握太差,比喻 java 程序員,就是對(duì) jdk 和各種框架特別的熟悉,能夠熟練的運(yùn)用其中的各種包、類以及一些組件,確實(shí)能做出一下系統(tǒng)來(lái),但是涉及到一些特殊的設(shè)計(jì)方法來(lái)就不行了,對(duì)基礎(chǔ)掌握太差,包括現(xiàn)在的很多培訓(xùn),都是灌輸這些所謂的實(shí)際應(yīng)用的東西,學(xué)好基礎(chǔ)才是最關(guān)鍵的東西,學(xué)一門語(yǔ)言很快,沒有很好的基礎(chǔ)、清晰的思路只能照葫蘆畫瓢了,為此,筆者結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)寫了系列教程,主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全部?jī)?nèi)容:線性表、樹、圖、數(shù)組、集合、矩陣、排序、查找、哈希表,并將 java 的設(shè)計(jì)思想、方法及一些常見的算法、設(shè)計(jì)模式貫穿其中,希望能給初學(xué)者一個(gè)很好的幫助,由于本人水平有限,同時(shí)請(qǐng)大家給與批評(píng)指正!
第一講
?
線性表
??
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作,線性表的含義就是:除了第一個(gè)和最后一個(gè)數(shù)據(jù)元素,其他的只有一個(gè)前驅(qū)元素和一個(gè)后繼元素,如下圖:
?? A--->B--->C--->D
這個(gè)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的線性表的實(shí)例,結(jié)合定義可以很好的理解的,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最常見的就是提到抽象數(shù)據(jù)類型,所謂抽象數(shù)據(jù)類型就是在基本數(shù)據(jù)類型支持下用戶新設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)類型,通俗的說(shuō)就是用戶對(duì)基本數(shù)據(jù)類型(整型、浮點(diǎn)型等等)的組合應(yīng)用成自己的一種新型的數(shù)據(jù)類型,也就是
java
中接口和抽象類,這么說(shuō)可能有些不妥,不過(guò)這樣最好理解,前面講到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括對(duì)數(shù)據(jù)的操作,這個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最終目的,下面我們就講講
java
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的線性表的設(shè)計(jì)思想。
由于線性表的數(shù)據(jù)集合可以表示為序列:
A1,A2,A3……….An-1,
每個(gè)元素的類型都是任意的,對(duì)于這個(gè)集合的操作可以歸結(jié)如下:
(1)
求出當(dāng)前集合中數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)(
size
)
;
(2)
向當(dāng)前數(shù)據(jù)集合任意位置插入新的數(shù)據(jù)
(insert);
(3)
刪除當(dāng)前數(shù)據(jù)集合中的任意數(shù)據(jù)
(delete);
(4)
獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)集合中的任意數(shù)據(jù)
(getData);
(5)
判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)集合是否為空
;
,由于存在很多不同形式的線性表結(jié)構(gòu),對(duì)其操作方式當(dāng)然也不一樣,這樣就要求設(shè)計(jì)一個(gè)大家都能使用的數(shù)據(jù)類型,由前面的講述大家就可以想到必須要設(shè)計(jì)一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型,也就是一個(gè)接口,這時(shí)可能有人問為什么不設(shè)計(jì)一個(gè)抽象類阿?這個(gè)問題留個(gè)大家思考,可以到論壇發(fā)表。
Java
中可以這樣定義這個(gè)接口:
public interface List {
?/**
? * @author
天意
? */
?????? public void insert(int i,Object obj ) throws Exception;//
在任意位置插入數(shù)據(jù)
?????? public Object delete(int i) throws Exception;//
刪除任意位置的數(shù)據(jù)
?????? public Object getData(int i) throws Exception;//
獲取任意位置的數(shù)據(jù)
?????? public int size();//
獲取當(dāng)前集合的大小
?????? public boolean isEmpty();//
判斷當(dāng)前集合是否為空
}
,由于所有線性表的操作都是圍繞以上而來(lái)的,所以上面的接口就可以通用于所有線性表了,這就告訴大家在設(shè)計(jì)程序時(shí)要做好充分的考慮,強(qiáng)調(diào)一個(gè)“廣”字。
線性表包括順序表和鏈?zhǔn)奖恚紫戎v一下順序表,順序表顧名思義,就是數(shù)據(jù)元素按一定組合在一起的,邏輯上相鄰的元素在物理儲(chǔ)存上也是相鄰的,如下如示例:
A0 |
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A5 |
…… |
|
0?????? 1????????? 2???????? 3??????? 4???????? 5? ???????????????maxSize-1
結(jié)合這個(gè)圖我們可以想到:首先建立這個(gè)表就必須有個(gè)初始大小,然后才能對(duì)他就行實(shí)際操作,插入操作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)表已滿、插入位置不存在的情況,刪除時(shí)可能出現(xiàn)表已空、刪除的元素不存在的情況,獲取時(shí)可能出現(xiàn)要求的元素不存在的情況,考慮這些因素就可以設(shè)計(jì)這個(gè)順序表的操作類了
SeqList.java
,具體內(nèi)容如下:
public class SeqList implements List {
?????? /**
??????
?* @author
天意
??????
?*/
?????? final int defaultSize=10;//
默認(rèn)為
10
個(gè),你可以自己隨便改
?????? int maxsize;
?????? int size;
?????? Object[] listArray;
?????? public SeqList(){
????????????? initiate(defaultSize);
?????? }
?????? public SeqList(int size){
????????????? initiate(size);
?????? }
?????? private void initiate(int sz) {
????????????? //
初始化
????????????? maxsize=sz;
????????????? size=0;
????????????? listArray=new Object[sz];
?????? }
?????? public void insert(int i, Object obj) throws Exception {
????????????? //
在
i
位置插入
obj
對(duì)象
???? if(size==maxsize){
???
??????
?throw new Exception("
順序表無(wú)法插入
");
???? }
???? if (i<0||i>size){
???
??????
?throw new Exception("
參數(shù)錯(cuò)誤
");
???? }
???? for(int j=size;j>i;j--)
???
??????
?listArray[j]=listArray[j-1];
???????? listArray[i]=obj;
???????? size++;
?????? }
?????? public Object delete(int i) throws Exception {
????????????? //
刪除
i
位置的元素
????????????? if (size==0){
???????????????????? throw new Exception("
順序表已空無(wú)法刪除!
");
????????????? }
????????????? if(i<0||i>size-1){
???????????????????? throw new Exception("
參數(shù)錯(cuò)誤!
");
????????????? }
????????????? Object it=listArray[i];
????????????? for(int j=i;j<size-1;j++)
???????????????????? listArray[j]=listArray[j+1];
????????????? size--;
????????????? return it;
?????? }
?????? public Object getData(int i) throws Exception {
????????????? //
獲取
i
位置的元素并返回
????????????? if(i<0||i>=size){
???????????????????? throw new Exception("
參數(shù)錯(cuò)誤!
");
????????????? }
????????????? return listArray[i];
????????????? }
?????? public int size() {
????????????? //
獲得大小
????????????? return size;
?????? }
?????? public boolean isEmpty() {
????????????? //
判斷是否為空
????????????? return size==0;
?????? }
?????? public int MoreDataDelete(SeqList L,Object x)throws Exception{
????????????? int i;
????????????? int tag=0;
????????????? for( i=0;i<L.size;i++){
???????????????????? if(x.equals(L.getData(i))){
??????????????????????????? L.delete(i);
??????????????????????????? i--;
??????????????????????????? tag=1;
???????????????????? }
????????????????????
????????????? }
????????????? return tag;
?????? }
}
,以上就可以實(shí)現(xiàn)順序表的所有操作了,你可以自己試一下,這里要說(shuō)明的是,因?yàn)轫樞虮碇袃?chǔ)存的對(duì)象類型可以任意,所以設(shè)計(jì)時(shí)一定要使用
Object
類,當(dāng)然有時(shí)為了限定具體類型你可以重寫這個(gè)類然后拋出相應(yīng)的異常即可,這個(gè)順序表的效率分析工作留給大家,大家可以到論壇跟貼,下一講鏈?zhǔn)奖?/span>!
(注:本文作者,EasyJF開源團(tuán)隊(duì) 天意,轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留作者聲明!)