数据结构之线性表

线性表是最基本的一种数据结构，它是一种线性结构，是一种含有n>=0个结点的序列，其中开始结点没有前驱，终端结点没有后继，其他结点有且只有一个前驱和后继。

特征：集合中必然存在且只有一个开始结点和终端结点。其他结点均有一个前驱和后继

下面先实现线性表接口IList，其中定义了对该表的许多操作：

package ilist;public interface IList<E> {public void clear();//清空public boolean isEmpty();//判空public int length();//求表长public E get(int i)throws Exception;//取出某一个元素public int indexOf(E x)throws Exception;//某一元素出现的第一个位置public void insert(int i,E x)throws Exception;//在位置i插入一个新的元素public void remove(int i)throws Exception;//删除位置号为i的数据元素public void display();//打印表的数据元素}

实现该线性表的接口有2种形式：顺序表和链表，顺序表在逻辑结构是相邻、存储结构也是相邻的，一般用连续的存储单元来存储数据，属于静态表，其优点有便于随机存取

元素，但是在删除和插入数据时，需要移动大量的元素的位置。而链表是属于动态表，用不连续的存储单元来存储数据，优点是利于插入和删除，但是不方便访问数据。

下面是SqList的代码实现：

package SqList;public class SqList<E> implements IList<E> {    protected E[] listElem;//存储数据    protected int curlen;    public SqList() {        curlen = 0;        listElem = null;    }    public SqList(int maxsize) {        curlen = 0;        listElem = (E[]) new Object[maxsize];    }    //清空操作    public void clear() {        curlen = 0;    }    public boolean isEmpty() {        return curlen == 0;    }    public int length() {        return curlen;    }    @Override    public E get(int i) throws Exception {        if (i < 0 || i > curlen - 1) {            throw new Exception("第" + i + "元素不存在");        }        return listElem[i];    }    @Override    public void insert(int i, E x) throws Exception {        if (curlen == listElem.length) {            throw new Exception("循序表已经满了");        }        if (i < 0 || i > curlen) {            throw new Exception("插入位置不合法");        }        for (int j = curlen; j > i; j--) {            listElem[j] = listElem[j - 1];        }        listElem[i] = x;        curlen++;    }    @Override    public void remove(int i) throws Exception {        if (this.isEmpty()) {            throw new Exception("循序表已经空了");        }        if (i < 0 || i >= curlen) {            throw new Exception("删除位置不合法");        }        for (int j = i; j < curlen - 1; j++) {            listElem[j] = listElem[j + 1];        }        curlen--;    }    public int indexOf(E x) {        int j = 0;        while (j < curlen && !listElem[j].equals(x)) {            j++;        }        if (j < curlen) {            return j;        } else {            return -1;        }    }    @Override    public void display() {        for (int j = 0; j < curlen; j++) {            System.out.println(listElem[j]);        }    }}

链表的实现方法是，每一个结点由2部分组成：数据域和指针域，数据域用于存储数据元素，而指针域用来存储它下一个结点的引用值（Node）；除此之外，链表需要一个头结点，其指针域指向头结点，而数据域为空，结点类描述如下：

public class Node<E> {    private E data;//存储数据元素    private Node next;//存储下一个结点的引用值    public Node() {        data = null;        next = null;    }    public Node(E data) {        this.data = data;        next = null;    }    public E getData() {        return data;    }    public void setData(E data) {        this.data = data;    }    public Node getNext() {        return next;    }    public void setNext(Node next) {        this.next = next;    }}

链表代码实现如下：

import SqList.IList;public class LinkList<E> implements IList<E> {    private Node<E> head;    private int curlen;    public LinkList() {        head = new Node<E>();        curlen = 0;    }    public Node<E> getHead() {        return head;    }    @Override    public void clear() {        head.setNext(null);        curlen = 0;    }    @Override    public boolean isEmpty() {        return head.getNext() == null;    }    @Override    public int length() {        return curlen;    }    @Override    public E get(int i) throws Exception {        if (i < 0 || i > curlen - 1) {            throw new Exception("");        }        Node<E> p = head.getNext();        int j = 0;        while (p != null && j < i) {            p = p.getNext();            ++j;        }        return p.getData();    }    @Override    public void insert(int i, E x) throws Exception {        if (i < 0 || i > curlen) {            throw new Exception("dfghj");        }        Node<E> s = new Node<E>(x);        Node<E> p = head;        int j = -1;        while (p != null && j < i - 1) {            p = p.getNext();            ++j;        }        s.setNext(p.getNext());        p.setNext(s);        curlen++;    }    @Override    public void remove(int i) throws Exception {        if (this.isEmpty()) {            throw new Exception("链表已空");        }        if (i < 0 || i > curlen - 1) {            throw new Exception("删除位置不合法");        }        Node<E> p = head;        int j = -1;        while (p.getNext() != null && j < i - 1) {            p = p.getNext();            ++j;        }        p.setNext(p.getNext().getNext());        curlen--;    }    @Override    public int indexOf(E x) {        Node<E> p = head.getNext();        int j = 0;        while (p != null && !p.getData().equals(x)) {            p = p.getNext();            ++j;        }        if (p != null) {            return j;        } else {            return -1;        }    }    @Override    public void display() {        Node<E> node = head.getNext();        while (node != null) {            System.out.println(node.getData());            node = node.getNext();    // 取下一个结点        }    }}

对于线性表的介绍第一波就到此介绍，后面讲介绍线性表的应用。在实际应用中，线性表都是实际上是以栈、队列、字符串和数组等特殊线性表使用的。后面将会一一介绍。