集合

一、集合的定义

   集合的定义：集合是集合结构的简称，它是有同一类型的互不相同的数据元素聚集而成，元素之间不存在任何逻辑依赖关系。例如：{ a1，a2，a3，a4，a5，......an}

   集合长度：数据元素的个数。

二、集合存储结构和实现

  2.1顺序存储结构和操作实现
    在一块存储空间内连续存储集合中的每个元素

    定义集合接口—》实现接口类—》实现接口中的方法。

定义集合接口

public interface Set {boolean add(Object obj);      //向集合中插入一个元素boolean remove(Object obj);   //从集合中删除一个元素boolean contains(Object obj); //判断元素obj是否属于集合Object value(int i);          //返回集合中第i个元素的值Object find(Object obj);      //查找元素并返回int size();                   //返回集合中元素的个数boolean isEmpty();            //判断集合是否为空void output();                //输出集合中的元素Set union(Set set);           //返回当前集合和参数集合set的并集Set intersection(Set set);    //返回当前集合和参数集合set的交集void clear();                 //清除集合中的所有元素，返回空集}

实现接口Set的顺序集合类的定义

和接口中各个方法的具体操作实现

public class SequenceSet implements Set{final int minSize=10;                 //数组初始长度private Object [] setArray;           //数组声明，采用数组存储的一个集合private int len;                      //保存集合的当前长度//无参构造方法定义public SequenceSet(){len=0;//数组初始长度setArray=new Object[minSize];}//带有指定数组长度参数的构造方法定义public SequenceSet(int n){if(n<minSize)n=minSize;len=0;setArray=new Object[n];}//向集合中插入一个元素public boolean add(Object obj) {      for(int i=0;i<len;i++){if(setArray[i].equals(obj)){return false;}}if(len==setArray.length){Object[] p=new Object[len*2];for(int i=0;i<len;i++){p[i]=setArray[i];setArray=p;}}setArray[len]=obj;len++;return true;}//从集合中删除一个元素public boolean remove(Object obj) {   int i;for(i=0;i<len;i++){if(setArray[i].equals(obj))break;}if(i<len){//把集合中最后一个元素赋给被删除元素位置setArray[i]=setArray[len-1];len--;return true;}elsereturn false;}//判断元素obj是否属于集合public boolean contains(Object obj) { for(int i=0;i<len;i++){if(setArray[i].equals(obj)){return true;}}return false;}//返回集合中第i个元素的值public Object value(int i) {          if(i<=0||i>len){System.out.println("参数i有误！应在1到"+len+"之间");System.exit(1);}return setArray[i-1];}//查找元素并返回public Object find(Object obj) {      for(int i=0;i<len;i++){if(setArray[i].equals(obj)){return obj;}}return null;}//返回集合中元素的个数public int size() {                   return len;}//判断集合是否为空public boolean isEmpty() {            if(len==0){return true;}return false;}//输出集合中的元素public void output() {for(int i=0;i<len;i++){System.out.println(setArray[i].toString());}System.out.println();}       //返回当前集合和参数集合set的并集public Set union(Set set) {          //把参数转换为顺序集合类SequenceSet dset=(SequenceSet)set;//定义新集合SequenceSet setTemp=new SequenceSet(len+dset.len);int i;for(i=0;i<len;i++){setTemp.setArray[i]=setArray[i];}setTemp.len=len;//向新集合中依次插入dset中的元素for(i=0;i<dset.len;i++){Object x=dset.setArray[i];//从当前集合中找元素x,是否存在boolean b=contains(x);if(!b){setTemp.setArray[setTemp.len]=x;}}//返回新集合return setTemp;}//返回当前集合和参数集合set的交集public Set intersection(Set set) {    SequenceSet dset=(SequenceSet)set;int newLen;if(len<dset.len){newLen=len;}else{newLen=dset.len;}//定义新的集合SequenceSet setTemp=new SequenceSet(newLen);for(int i=0;i<dset.len;i++){Object x=dset.setArray[i];boolean b=contains(x);if(b){setTemp.setArray[setTemp.len++]=x;}}return setTemp;}//清除集合中的所有元素，返回空集public void clear() {len=0;}               }

2.2 链接存储结构和操作实现

结点类的定义

public class Node {Object element;                   //数值域Node next;                        //指针域public Node(Node nt)              //只对next赋值{next=nt;}public Node(Object obj,Node nt)   //对两个域同时赋值{element=obj;next=nt;}}

链接集合类的定义和实现

public class LinkSet implements Set {       private Node head; //表头指针    private int len;   //链表长度（集合长度）        //构造方法    public LinkSet() {    len=0;                      //集合初始长度为0    head=new Node(null);        //初始建立由head指向的附加头结点，next域为空                                //表示初始为一个空链表}//向集合中插入一个元素public boolean add(Object obj) {//把元素obj插入到链表尾Node p=head;                //表头指针赋给临时引用对象while(p.next!=null){if(p.next.element.equals(obj)){return false;       //元素已存在，无法插入}else{p=p.next;           //修改p,使他指向后继结点}}p.next=new Node(obj,null);  //在集合末尾插入新元素len++;                      //集合长度加1return true;      }//从集合中删除一个元素public boolean remove(Object obj) { //从集合中删除一个元素为obj的结点Node p=head;             //表头指针赋值给临时对象while(p.next!=null)      //循环遍历单链表{if(p.next.element.equals(obj)){  //找到被删除元素，退出遍历单链表break;}else{    p=p.next;     //没找到，则指向后继结点}}if(p.next!=null){p.next=p.next.next; //从单链表中删除结点len--;              //链表长度减1return true;}else{return false;}}//判断元素obj是否属于集合public boolean contains(Object obj) { Node p=head;while(p.next!=null){if(p.next.element.equals(obj)){return true;}else{p=p.next;}}return false;}//返回集合中第i个元素的值public Object value(int i) {if(i<0||i>len){System.out.println("参数i值有误！应在1和"+len+"之间");System.exit(1);}Node p=head;int c=1;while(p.next!=null){if(c==i){break;}else{c++;p=p.next;}}Object obj=p.element;return obj;          }//查找元素并返回public Object find(Object obj) {      Node p=head;while(p.next!=null){if(p.next.element.equals(obj)){return p.next.element;}else{p=p.next;}}return null;}//返回集合中元素的个数public int size() {return len;             }//判断集合是否为空public boolean isEmpty() {            return len==0;}//输出集合中的元素public void output() {Node p=head;while(p.next!=null){System.out.println(p.next.element.toString());p=p.next;}}    //返回当前集合和参数集合set的并集public Set union(Set set) {LinkSet setTemp=new LinkSet();       //初始化保存并集的新链接集合为空Node p=head.next;                    //p初始指向当前链表的表头结点Node q=setTemp.head;                 //q初始指向并集新链表的附加表头结点while(p!=null){Node r=new Node(p.element,null); //根据p结点的值建立r新结点q.next=r;                        //把r结点链接到新链表的表尾q=r;                             //使q指向新链表的表尾结点p=p.next;                        //使p指向下一个待处理的结点}setTemp.len=len;                     //置新链表集合的长度LinkSet dset=(LinkSet)set;           //把参数集合转换为链表集合p=dset.head.next;                    //让p指向参数链表的表头结点while(p!=null)                       //向新链表中依次插入参数链表中的每个结点值{Object x=p.element;              //将结点的值赋给xboolean b=contains(x);           //从当前集合中查找值为x的结点if(!b)                           //条件成立，表明x不在集合中，插入集合{q.next=new Node(x,null);     //建立值为x的结点，插入到并集链表的末尾q=q.next;                    //使q指向新的表尾结点setTemp.len++;               //新链表长度加1}p=p.next;}return setTemp;          }//返回当前集合和参数集合set的交集public Set intersection(Set set) {LinkSet setTemp=new LinkSet();    //初始化保存交集的新连接集合为空LinkSet dset=(LinkSet)set;        //把参数集合转换为链接集合Node p=dset.head.next;            //p初始指向参数链表中的表头结点Node q=setTemp.head;              //q初始指向交集新链接集合的附加头结点while(p!=null)                    //遍历参数链表中的每个结点{Object x=p.element;           //将结点的值赋给xboolean b=contains(x);        //从当前集合中查找值为x的结点if(b)                         //条件成立，表明x为交集中的元素{q.next=new Node(x,null);  //建立值为x的结点，插入到交集链表的末尾q=q.next;                 //使q指向新的表尾结点setTemp.len++;}p=p.next;                     //使p指向参数链表中的下一个结点}return setTemp;    }//清除集合中的所有元素，返回空集public void clear() {len=0;head.next=null;}               }