模拟顺序表-阿里云开发者社区

一、深入理解顺序表

顺序表（Sequence List）

顺序表的定义：顺序表是在计算机内存中以数组的形式保存的线性表
顺序表的特点：表中元素的逻辑顺序与其物理顺序相同

顺序表的缺点：

（1）顺序表中间/头部的插入删除，时间复杂度为O(N)

（2）增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间，会有不小的消耗

（3）若增容按2倍增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到200，我们再继续插入了5个数据，后面没有数据插入了，那么就浪费了95个数据空间

二、创建框架

创建一个可以定义类型、可以实现功能的类，在这个类中，创建一个数组（表示顺序表中的元素），再创建变量 size（表示数组中当前拥有的元素个数），接着创建四个函数来实现顺序表的增删查改功能

创建一个主函数用来测试

记住一个核心的要点：用数组实现顺序表，就要满足顺序表的规则，

① 数组下标要保持有序
② 数组中间元素不可断

此外，应该注意一些细小的点：

（1）每个函数接收的是什么，返回的是什么

（2）增加元素前，我们要初始化数组元素为0

（3）增加元素时，我们要考虑从哪个位置增加，要考虑是否有数组越界的情况，要考虑是否需要扩容数组的长度

（4）删除元素时，我们要考虑删除元素对应的数组下标
（5）每次实现函数的时候，考虑此时数组中剩余的元素个数 size

三、代码实现

1. 创建一个 SequenceList 类

import java.util.Arrays;
public class SequenceList {
    int[] element;       //创建一个数组（表示顺序表中的元素）
    int size;            //size表示数组中当前拥有的元素
    //初始化数组元素和对应的size
    public void initial(){
        this.element = new int[5];
        this.size = 0;
    }
    //向顺序表中添加元素--------增  ✓
    public void addNum(int pos, int data){
        expansion();      //判断是否要扩容的问题
        //pos为负数时，表示数组越界，不可逆
        //pos>size时，不满足顺序表对应的顺序规则
        if(pos < 0 ||  pos > this.size){
            System.out.println("无法扩容！");
            return;
        }
        //表示从数组中间插入元素
        if(pos >= 0 && pos <= this.size - 1){
            for (int i = this.size-1; i >= pos ; i--) {
                this.element[i+1] = this.element[i];
            }
        }
        //除了上述的两个if语句，其他的都正常添加
        this.element[pos] = data;
        this.size++;
    }
    //扩容函数  ✓
    public void expansion(){
        if(this.size == this.element.length){
            this.element = Arrays.copyOf(this.element, this.element.length * 2);
        }
    }
    //输出当前顺序表的所有元素  ✓
    public void print(){
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            System.out.print(this.element[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    //从顺序表中删除元素--------删  ✓
    public void deleteNum(int data){
        int pos = 0;
        int flag = 0;
        //找到要删除的元素对应的数组下标
        //然后把下标赋值给pos,并用flag标记一下
        for (int i = 0; i < this.size; i++) {
            if(this.element[i] == data){
                pos = i;
                flag = 1;
                break;
            }
        }
        //如果没找到，有可能越界，有可能数组中就没有该元素
        //不论哪种原因，直接返回就行了
        if(flag == 0){
            System.out.println("你所要删除的元素不在该顺序表的范围内");
            return;
        }
        //如果pos位置处于顺序表的中间，那么就挪动元素进行覆盖
        //如果处于尾部的元素，将被0覆盖
        if(pos >= 0 && pos <= this.element.length - 1){
            for (int i = pos; i < this.size - 1; i++) {
                this.element[i] = this.element[i+1];
            }
        }
        this.size--;
    }
    //从顺序表中查找元素--------查  ✓
    public void findNum(int data){
        int flag = 0;
        //遍历数组，找到元素就把flag置成1，反之把flag置成0
        for (int i = 0; i < this.element.length; i++) {
            if(this.element[i] == data){
                flag = 1;
                System.out.print("你所要找的元素"+data+"，它在顺序表中对应的下标是： ");
                System.out.println(i);
                break;
            }
        }
        if(flag == 0){
            System.out.println("找不到你所要找的元素！");
            return;
        }
    }
    //从顺序表中查找元素并修改--------改  ✓
    public void modifyNum(int data, int newNum){
        for (int i = 0; i < this.element.length; i++) {
            if(this.element[i] == data){
                this.element[i] = newNum;
            }
        }
    }
    //清空顺序表
    public void emptyList(){
        this.size = 0;
    }
}

2. 创建主函数用来测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SequenceList test = new SequenceList();
        test.initial();
    }
}

四、分析增、删两个方法

我们主要来看一下增加元素和删除元素的这两个方法，其他的方法只需要遍历数组即可，较为简单，不再赘述。

1. addNum 方法

我们要理解如何操作，使得中间任一位置插入元素，画图实现！

例如，我们插入一个元素 data = 6，数组下标 pos = 2，那么数组下标为 2 之后的元素都要往后挪，挪动的时候不能覆盖，可以参考下图的挪动顺序自我理解。先挪 4，再挪 2， 9 ，7，5。此外我们更应该注意 for 循环的区间问题

2. deleteNum 方法

我们要理解如何操作，使得中间某一位置元素被删除，画图实现！

例如，我们删除一个元素 data = 5，数组下标 pos = 2，那么数组下标为 2 之后的元素都要往前挪，挪动的时候不能覆盖，可以参考下图的挪动顺序自我理解。先挪 7，再挪 9， 2 ，4。此外我们更应该注意 for 循环的区间问题

五、测试

（1）增加功能

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SequenceList test = new SequenceList();
        test.initial();
        test.addNum(0,1);
        test.addNum(1,3);
        test.addNum(2,5);
        test.addNum(3,7);
        test.addNum(4,9);
        test.print();
        test.addNum(3,8);
        test.print();
        test.addNum(0,2);
        test.print();
        test.addNum(7,4);
        test.print();
    }
}

输出结果：

（2）删除功能

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SequenceList test = new SequenceList();
        test.initial();
        test.addNum(0,1);
        test.addNum(1,3);
        test.addNum(2,5);
        test.addNum(3,7);
        test.addNum(4,9);
        test.print();
        test.deleteNum(9);
        test.print();
        test.deleteNum(1);
        test.print();
        test.deleteNum(5);
        test.print();
    }
}

输出结果：

（3）查找功能

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SequenceList test = new SequenceList();
        test.initial();
        test.addNum(0,1);
        test.addNum(1,3);
        test.addNum(2,5);
        test.addNum(3,7);
        test.addNum(4,9);
        test.print();
        test.findNum(1);
        test.findNum(5);
        test.findNum(9);
        test.findNum(100);
    }
}

输出结果：

（4）修改功能

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SequenceList test = new SequenceList();
        test.initial();
        test.addNum(0,1);
        test.addNum(1,3);
        test.addNum(2,5);
        test.addNum(3,7);
        test.addNum(4,9);
        test.print();
        test.modifyNum(1,2);
        test.modifyNum(5,8);
        test.modifyNum(9,10);
        test.print();
    }
}

输出结果：

总结

本人之前用 C 代码写了通讯录的一个小项目，里面创建了一个结构体，很多功能都是通过指针实现的。结构体与 Java 的类很相似，但是 Java 的类可强太多了！它可以创建成员函数对成员变量直接操作，之后通过实例化对象，这就使实现功能十分方便了！省略了很多繁杂过程。

本篇博客在于深入理解顺序表的逻辑，因为这融合了很多基础知识，比如数组、类、对象等等…此外，本人这些天也顺利适应了 Java 风格。

Over. 谢谢观看哟~

模拟顺序表

一、深入理解顺序表

二、创建框架

三、代码实现

1. 创建一个 SequenceList 类

2. 创建主函数用来测试

四、分析增、删两个方法

1. addNum 方法

2. deleteNum 方法

五、测试

（1）增加功能

（2）删除功能

（3）查找功能

（4）修改功能

总结

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