一、线性表基本概念
线性表是其组成元素间具有线性关系的一种线性结构，是由n个数据类型相同的元素构成的有限序列。其具有“一对一”的逻辑关系，与位置有关，除了头尾元素之外，每一个元素都有唯一的前驱元素和后继元素，即元素ai前面的元素为ai-1，后面的元素为ai+1。
二、顺序表
1、概念
顺序存储指用一组地址连续的存储单元 依次存放 线性表中的数据元素的存储结构。用顺序存储的线性表就称为顺序表，所有数据元素的存储位置均取决于第一个数据元素的存储位置。
2、特点
逻辑上相邻的数据元素，赋以相邻的存储位置；
存储密度高；
便于随机存取；
不便于插入、删除操作。
3、描述
常使用数组作为顺序表的底层数据结构进行存储。
代码实现
package顺序表;
public interfaceIList {public void insert(int index,Object data) throws Exception; //在指定位置插入元素
public void clear(); //清空线性表
public void remove(int index); //删除指定位置元素
public boolean isEmpty(); //判断线性表是否为空
public Object get(int index); //获取指定位置元素
public int length(); //获取线性表长度
public int indexOf(Object data);//获取指定元素的角标
public void display(); //输出线性表中所有元素
}
package顺序表;
public class SqList implementsIList {private Object[] listItem; //顺序表的存储空间大小；
private int curLen; //顺序表的当前长度
private int maxSize; //顺序表的最大尺寸//构造最大尺寸为maxSize的顺序表
SqList(intmaxSize){this.maxSize =maxSize;this.curLen = 0;this.listItem = newObject[maxSize];
}//在第index的位置插入数据data
@Overridepublic void insert(int index, Object data) throwsException{if(curLen == maxSize) //判断存储空间是否已满
throw new Exception("数组已满，无法插入！");if(index<0||index>curLen) //判断插入位置是否合法
throw new IndexOutOfBoundsException("所插入的位置不在索引范围！");for(int i=curLen;i>index;i--) { //将插入位置后面的所有元素后移一位
listItem[i]=listItem[i-1];
}
listItem[index]= data; //插入数据
curLen++; //表长+1
}//清空顺序表
@Overridepublic voidclear() {
curLen= 0;//顺序表的当前长度等于0
}//删除顺序表中指定位置index处的数据
@Overridepublic void remove(int index) throwsIndexOutOfBoundsException{if(index<0||index>curLen) //判断位置是否合法
throw new IndexOutOfBoundsException("当前索引不存在！");for(int i=index;i
listItem[i] = listItem[i+1];
}
curLen--; //表长-1
}//判断顺序表是否为空
@Overridepublic booleanisEmpty() {return curLen == 0;
}//获取交表为index处的数据
@Overridepublic Object get(int index) throwsIndexOutOfBoundsException{if(index<0||index>curLen)throw new IndexOutOfBoundsException("当前索引不存在！");returnlistItem[index];
}//返回顺序表长度
@Overridepublic intlength() {returncurLen;
}//获取元素在顺序表中的位置
@Overridepublic intindexOf(Object data) {for(int i=0;i
if(listItem[i] ==data)returni;
}return -1;//否则返回-1
}//显示顺序表中的元素
@Overridepublic voiddisplay() {for(int i=0;i
System.out.print(listItem[i]);
}
}
package顺序表;
public classTemp {public static void main(String[] args) throwsException{
SqList list=new SqList(20);
list.insert(0,"你好");
list.display();
}
}
三、链式表
链表在物理存储上通常是非连续、非顺序的方式存储的，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用来实现的。
1、单链表
在我们平时的使用中，通过数组我们可以快速的存储元素，链表也是和数组一样可以用来存储元素，但是链表在一些方面比数组的效率更高，在查找元素的时候我们通常用数组来存储，但是当我们插入和删除元素的时候，通常我们使用链表来进行操作。链表我们通常定义有两个域：数据域和指针域。数据域存储的是我们要存储的数据，指针域存储的是我们要指向下一个地址的指针。
单链表的存储方式如下：
单链表的每个元素的存储空间不是连续的，我们只能通过第一个数据的指针找到下一个元素的位置，之后才能进行访问。这里面在链表中我们通常加一个head(头指针)，这个头指针可以方便我们对链表头元素的插入和删除，它仅仅代表一个标志，里面可以写上链表的长度等等。
带表头的单链表的逻辑示意图如下：
代码实现
package单链表;
public classNode {publicNode() {
}//使用构造函数,在构造时就可以给data赋值
public Node(intdata) {this.data =data;
}private Node head;//头节点//这里存的是比较简单的int类型
public int data;//存放数据的data
public Node next;//next引用，指向下一个节点
public void addNode(intdata) {//实例化一个节点
Node newNode = newNode(data);//判断头节点是否为空,如果是空就给他赋值
if (head == null) {
head=newNode;return;
}//接收head头指针的对象
Node temp =head;//遍历单链表,直到遍历到最后一个则跳出循环。
while (temp.next != null) {//往后移动一个节点,指向下一个节点
temp =temp.next;
}//temp为最后一个节点或者是头节点,将其next指向新节点
temp.next =newNode;
}
public boolean deleteNode(intindex) {//index小于1或者大于长度，不合法
if (index < 1 || index >length()) {return false;
}int length=1;//记录遍历到哪一个结点了
Node tmep=head;//可移动的指针
while (tmep.next!=null){//遍历单链表//temp：前一个节点 temp.next：当前节点 temp.next.next：下一个结点
if (index==length++){
tmep.next=tmep.next.next;return true;
}
tmep=tmep.next;//遍历一次往后移一次
}return false;
}
public intlength() {int length = 0;
Node temp=head;while (temp != null) {
length++;
temp=temp.next;
}returnlength;
}
public voidprintList() {
Node tmp=head;while (tmp != null) {
System.out.println(tmp.data);
tmp=tmp.next;
}
}
}
package单链表;
public classTemp {public static voidmain(String[] args) {
Node node= newNode();
node.addNode(1);
node.addNode(2);
node.addNode(3);
node.deleteNode(1);//最后一个节点指向空
node.printList();
}
}
3、循环链表
循环链表就是在单链表的基础上修改而来，只是将尾结点的指针域指向了头结点，从而形成一个环状的链表。在实现循环链表时可以用头指针或尾指针或两者同时使用来标识循环链表，通常使用尾指针来标识，可简化操作。
4、双向链表
双向链表即在单链表的基础上又添加了一个指针域，用来指向其前驱结点，使得在查找某个结点的前驱结点时不再需要从表头开始顺次查找，大大减小了事件复杂度，但相应的会增加内存的空间消耗。
代码实现
package双向链表;
public classDBNode {intdata;
DBNode next;//下一个结点
DBNode pre;//前一个结点
public DBNode(intdata) {this.data =data;
}
}
package双向链表;
public classDBlinkList {//头节点
DBNode head = new DBNode(0);//添加结点到双向链表(尾部添加)
public void addDBNode(intdata) {
DBNode newNode= newDBNode(data);
DBNode cur= head;接收head头指针的对象
while(cur.next != null)//遍历链表
cur = cur.next;//往后移动一个节点,指向下一个节点
cur.next = newNode;//新增下一个结点
newNode.pre = cur;//新结点的上一个结点是cur
}//删除结点
public void delete(intdata) {if(head.next == null) {
System.out.println("链表为空。");return;
}
DBNode cur=head.next;boolean flag = false;//标志是否找到待删除结点
while(true) {if(cur == null){break;//已经遍历完这个链表
}else if(cur.data == data) {//如果当前结点等于要删除的，就退出循环
flag = true;break;
}
cur= cur.next;//后移
}if(flag) {
cur.pre.next= cur.next;//将上一个结点的后一个指针指向要删除节点的后续节点
if(cur.next != null)//如果要删除节点的下一个节点不等于null
cur.next.pre = cur.pre;//将下一个结点的前一个指针指向要删除结点的前一个结点....
}else{
System.out.printf("要删除的结点数据为%d不存在\n",data);
}
}//显示结点
public voidprint() {
DBNode cur=head.next;while(cur !=null) {
System.out.print(cur.data+" ");
cur=cur.next;
}
System.out.println();
}
}
package双向链表;
public classTemp {public static voidmain(String[] args) {
DBlinkList mylist= newDBlinkList();
mylist.addDBNode(1);
mylist.addDBNode(2);
mylist.addDBNode(3);
mylist.addDBNode(4);
System.out.println("双向链表：");
mylist.print();
System.out.println("删除后的双向链表：");
mylist.delete(2);
mylist.print();
}
}
四、堆栈
栈是一种操作受限制的线性表。其限制是仅允许在线性表的尾部进行添加和删除操作，这一端被称为栈顶，另一端称为栈底。向一个栈添加新元素叫压栈，删除元素又称为出栈。
代码实现
用数组实现堆栈
package堆栈;
public classArrayOfStack {private Object[] stack = null;//初始数组
private int size;//容量大小
private int top;//top相当于数组下标//默认初始化一个栈堆,大小为100
publicArrayOfStack(){this.size = 100;this.top = -1;//只是定义了没有赋值，所以等于-1
this.stack = newObject[size];
}//初始化一个自定义大小的栈堆
public ArrayOfStack(intsize){this.size =size;this.top = -1;this.stack = newObject[size];
}
public booleanisEmpty(){if(top == -1){return true;
}else
return false;
}////public boolean isFull(){//if(top == (size-1)){//return true;//}else//return true;//}
public voidpush(String data){//入栈开始，top相当于数组下标
top++;
stack[top]=data;
}
publicObject pop(){//定义一个临时对象
Object val = null;//堆栈为空时报错
if(isEmpty()){
System.out.println("堆栈为空");returnval;
}//获取堆栈值
val =stack[top];
top--;returnval;
}
publicObject peek(){
Object topVal= null;if(isEmpty()){
System.out.println("栈堆为空!");returntopVal;
}//取出栈顶元素
topVal =stack[top];returntopVal;
}
public intsize(){return top+1;
}
public intcapcity(){returnsize;
}
}
package堆栈;
public classTemp {public static voidmain(String[] args) {
ArrayOfStack stack=new ArrayOfStack(10);
stack.push("12");//入栈
stack.push("2");
stack.push("1");
stack.pop();//出栈
stack.pop();
System.out.println(stack.peek());//获取栈顶，先进后出
System.out.println(stack.size());//}
}
用链表实现堆栈
package堆栈.链表堆栈;
public classNode {//链表数据域
Object data;//链域
Node next;//构造头结点
publicNode(){this.data = null;this.next = null;
}//构造节点
publicNode(Object data){this.data =data;this.next = null;
}
}
package堆栈.链表堆栈;
public classLinkOfStack {//定义一个头结点
privateNode head;//构造头结点
publicLinkOfStack(){
head= newNode();
}//判断是否为空
public booleanempty(){if(head.next == null)return true;else
return false;
}//堆栈入栈
public voidpush(Object data){
Node item= newNode(data);
item.next=head.next;
head.next=item;
}//出栈
publicObject pop(){
Object item= null;if(empty()){
System.out.println("堆栈为空");
}
item=head.next.data;
head.next=head.next.next;returnitem;
}//堆栈大小
public intsize(){int len = 0;
Node p=head;while(p.next != null){
len++;
p=p.next;
}returnlen;
}//获取栈顶元素
publicObject peek(){if(empty()){
System.out.println("堆栈为空");
}returnhead.next.data;
}public static voidmain(String[] args){
LinkOfStack stack= newLinkOfStack();
stack.push("测试链表堆栈节点一");
System.out.println(stack.size());
System.out.println(stack.peek());while(!stack.empty()){
System.out.print(stack.pop()+"-->");
}
}
}
五、队列
队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以
只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)线性表。