java学习笔记4>顺序线性表的实现及其内存分配

相信大家用过很多java提供的集合类，如list，map，set等，而对于线性表这种数据结构，我们用得最多的就是实现了java.util.List这个接口的ArrayList类和LinkedList类

ArrayList类就是线性表的顺序表示的实现，如果大家度过该类的源代码就能很清楚的看到顺序线性表是如何在java中实现的了

相信大家都很清楚线性表这种数据结构

线性表的基本操作：

>初始化一个空的线性表

>获取线性表的长度

>获取线性表中指定索引处的元素

>返回线性表中指定元素的索引，否则返回-1

>向指定位置插入元素

>直接插入元素在表中的末尾

>直接删除表中的末尾元素

>删除指定位置的元素

>判断表是否为空

以下程序引用自《java程序员的基本修养》，修改了部分函数名和纠正了一些注释，该类实现了一个简单的顺序线性表

import java.util.Arrays;public class SequenceList<T> {private int DEFAULT_SIZE = 16;//保存数组的长度private int capacity;//定义一个数组用于保存顺序线性表的元素private Object[] elementData;//保存当前数组的元素个数private int size=0;//以默认数组长度创建空顺序线性表public SequenceList(){capacity = DEFAULT_SIZE;elementData = new Object[capacity];}//以一个初始话元素来创建顺序线性表public SequenceList(T element){this();elementData[0]=element;size++;}/** * 以指定长度的数组来创建顺序线性表 * @param element 指定顺序线性表中的第一个元素 * @param initSize 指定顺序线性表底层数组的长度 */public SequenceList(T element,int initSize){capacity = 1;//把capacity设为大于initSize的最小的2的n次方while(capacity<initSize){    capacity <<=1; }elementData = new Object[capacity];elementData[0] = element;size++;}//获取顺序线性表的大小public int length(){return size;}//获取顺序线性表中索引为i处的元素@SuppressWarnings("unchecked")public T get(int i){if( i<0 || i>size-1 ){throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");}return (T) elementData[i];}//查找顺序线性表中指定元素的索引,有则返回,无则返回-1public int getIndexByElement(T element){for(int i=0;i<size;i++){if(elementData[i].equals(element)){return i;}}return -1;}//向顺序线性表的指定位置插入一个元素public void insert(T element,int index){if(index<0||index>size){throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");}ensureCapacity(size+1);//将index以后的所有元素向后移动一格System.arraycopy(elementData, index, elementData, index+1, size-index );elementData[index]=element;size++;}//在线性表的末尾添加一个元素public void add(T element){insert(element, size);}//扩充底层数组长度，此方法性能很差public void ensureCapacity(int minCapacity){//如果数组原来的长度小于目前所需长度if(capacity<minCapacity){while(capacity<minCapacity){capacity <<=1;}elementData = Arrays.copyOf(elementData, capacity);}}//删除顺序线性表中指定索引处的元素@SuppressWarnings("unchecked")public T delete(int index){if(index<0||index>size-1){throw new IndexOutOfBoundsException("线性表索引越界");}T oldValue = (T)elementData[index];int numMoved = size-index-1;if(numMoved>0){System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);}//清空最后一个元素elementData[--size]=null;return oldValue;}//删除顺序线性表中最后一个元素public T remove(){ return delete(size-1);}//判断顺序线性表是否为空表public boolean empty(){return size==0;}//清空顺序线性表public void clear(){Arrays.fill(elementData, null);size=0;}public String toString(){if(size==0){return "[]";}else{StringBuilder sb =new StringBuilder("[");for(int i=0;i<size;i++){sb.append(elementData[i].toString()+",");}int len = sb.length();return sb.delete(len - 1, len).append("]").toString();}}}

测试线性表

public class TestSequenceList {public static void main(String[] args){  SequenceList<String> list = new SequenceList<String>("first",6);  list.add("second");  list.add("third");  list.insert("forth",3);  list.insert("fifth",2);  list.delete(1);  System.out.println(list);  System.out.println("fifth在顺序线性表中的位置："+list.getIndexByElement("fifth"));}}

输出结果：

该线性表在内存中的分配情况如下：

由于初始化时是

SequenceList<String> list = new SequenceList<String>("first",6);

因此经过计算，初始化数组的长度是8，size为1

故内存分配如上图所示

以上就是本次介绍的内容，下次继续跟大家分享LinkedList的实现，如果有不正确的地方希望大家指点指点