线性表-顺序结构

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  • 线性表-顺序表的结构

    • 顺序表就是按照顺序存储方式存储的线性表,该线性表的节点按照逻辑次序依次存放在计算机的一组连续的存储单元中(Array):java中实现为ArrayList
    • 下面实现,下标依旧是从0开始的,下面的实现并没有加入额外的非法输入控制,只是实现了一个大概的逻辑
    public class MyArrayList<T> {
        //默认大小
        private static final int DEFAULT_SIZE = 20;
        //存放元素的数组对象
        private Object[] elements ;
        private int length;
        public MyArrayList() {
            elements = new Object[DEFAULT_SIZE];
        }
        public MyArrayList(int initSize) {
            elements = new Object[initSize];
        }
        //追加节点
        public void staticAdd(T element){
            if (! judgeLength()){
                throw new RuntimeException("元素已满:" + length);
            }
            elements[length] = element;
            length++;
        }
        //追加节点
        public void dynamicAdd(T element){
            if (! judgeLength()){
                dilatation();
            }
            staticAdd(element);
        }
        //插入节点
        public void staticInsert(T element, int index){
            if (! judgeLength()){
                throw new RuntimeException("元素已满:" + length);
            }
            Object[] tmp = new Object[length - index];
            System.arraycopy(elements,index,tmp,0,length-index);
            elements[index] = element;
            System.arraycopy(tmp,0,elements,index+1,length-index);
            length++;
        }
        //获取节点
        public T get(int index){
            return (T) elements[index];
        }
        //动态插入
        public void dynamicInsert(T element, int index){
            if (! judgeLength()){
                dilatation();
            }
            staticInsert(element,index);
        }
        //删除节点
        public void delete(T element){
            int i = findFirst(element);
            delete(i);
        }
        //删除节点
        public void delete(int index){
            Object[] tmp = this.elements;
            System.arraycopy(tmp,index + 1,elements,index,length - index + 1);
            length -- ;
        }
        //删除集合中全部与element相同的元素
        public void deleteAll(T element){
            int i = 0;
            while (i >= 0){
                i = findFirst(element);
                if (i >= 0){
                    delete(i);
                }
            }
        }
        //修改节点
        public void update(T element , int index ){
            elements[index] = element;
        }
        //查询节点
        private int findFirst(T element){
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                if (element.equals(elements[i])){
                    return i;
                }
            }
            return -1;
        }
        //判断空间是否够用
        private boolean judgeLength(){
            if (length < elements.length){
                return true;
            }
            return false;
        }
        //扩容
        private void dilatation(){
            Object[] tmp = elements;
            elements = new Object[length * 2];
            System.arraycopy(tmp,0,elements,0,length);
        }
        //返回列表长度
        public int getLength() {
            return length;
        }
        @Override
        public String toString() {
            StringBuffer buffer = new StringBuffer(length * 2 + 5);
            buffer.append("[");
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                if (i == length - 1) {
                    buffer.append(elements[i] + "]");
                    break;
                }
                buffer.append(elements[i] + ",");
            }
            return buffer.toString();
    //        return Arrays.toString(elements);
        }
    }复制代码
  • 在实现的过程中,我遇到了一个问题.那就是System.arraycopy快,还是说我们仿照的ArrayList中使用的Arrays.copy快,所以我做了一个测试

    int nano = Instant.now().getNano();
    MyArrayList<Integer> a  = new MyArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
        a.dynamicAdd(i);
    }
    System.out.println(a.getLength());
    System.out.println(Instant.now().getNano() - nano);复制代码
  • 结果

    一千万add时候
      MyArrayList
        10000000
        532000000
      ArrayList
        10000000
        427000000
    五千万add的时候  
      MyArrayList
          50000000
          609000000
      ArrayList
          50000000
          计算不出来的负数复制代码
  • 算是一个结果吧,当数据很大的时候System.copy比Arrays.copy要快点,网上很多求证帖子得出了如下的结论

    当数组元素个数不是很大时,for>clone>System.arraycopy>Arrays.copyof。
    当数组元素个数很大时,System.arraycopy>clone>Arrays.copyof>for复制代码
  • 并且新收获了一个知识点System.arraycopy是浅复制的,只是复制了对象的引用而已,所以以后使用这个方法的时候就必须注意了

    public class Test {
        int i ;
        public Test(int i) {
            this.i = i;
        }
        public static void main(String[] args) {
            Test[] t = new Test[10];
            t[0] = new Test(0);
            t[1] = new Test(1);
            t[2] = new Test(2);
            Test[] t2 = new Test[10];
            System.arraycopy(t,0,t2,0,t.length);
            print(t);
            print(t2);
            t2[0].i = 222;
            print(t);
            print(t2);
        }
    
        private static void print(Test[] t) {
          ...
        }
        /**
         *  如下打印的是Test的对象,也能看出来是同一个对象
         * [Test@1b6d3586, Test@4554617c, Test@74a14482, null, null, null, null, null, null, null]
         * [Test@1b6d3586, Test@4554617c, Test@74a14482, null, null, null, null, null, null, null]
         * [Test@1b6d3586, Test@4554617c, Test@74a14482, null, null, null, null, null, null, null]
         * [Test@1b6d3586, Test@4554617c, Test@74a14482, null, null, null, null, null, null, null]
         */
    }复制代码
  • 结果为

    0,1,2
    0,1,2
    222,1,2
    222,1,2复制代码
  • 明天学习线性表的链表结构,在这写出,以示督促自己
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