Java实现基于数组实现的线性表

线性表

数组

记录一下用数组实现的线性结构，并实现增删改查。

为了能让自己实现的基于数组的线性结构具有普遍性，我们使用的是泛型程序设计

public class MyString<E> {
    private E[] arry;
    private int size;

E[] arry是一个泛型数组，现在还没有初始化，此时相当于c++中的没有指向任何内存的空指针.和数组是一样的，如果只是定义了数组，没有对数组进行初始化，那么我们在使用数组时机会出现空指针异常。我们在构造方法中进行初始化。

/**
     * 构建一个指定容量大小的数组
     * @param capacity 指定的容量大小
     */
    public MyString(int capacity) {
        arry = (E[]) new Object[capacity];
        size = 0;
    }

在进行初始化时使用

arry = (E[]) new Object[capacity];

而不是

arry =  new E[capacity];

应为java不支持直接对泛型数组初始化为泛型数组，所有我们先初始化为Object类型，在进行强制类型转化为E类型

接下俩就是CURD

添加操作

/**
     * 在index位置插入一个新的元素e
     * @param e     添加的元素
     * @param index 插入的位置
     * @throws IllegalAccessException 对应位置不在检索范围异常
     */
    public void add(E e, int index) throws IllegalAccessException {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalAccessException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");
        }
        if (index == arry.length) {
            resize(2 * arry.length);
        }
        for (int i=size-1;i>=index;i--) {
            arry[i + 1] = arry[i];
        }
        arry[index] = e;
        size++;
    }

在添加之前先判断数组长度是否大于等于添加的位置,如果大于数组长度则需要对数组进行扩容

if (index == arry.length) {
            resize(2 * arry.length);
        }

扩容代码,扩容长度为原始长度的2倍

private void resize(int newCapacity) {
        arry = Arrays.copyOf(arry, newCapacity);

    }

判断完数组长度后在进行元素的添加操作，元素添加位置原来的元素和之后的元素都要向后移动一个位置

for (int i=size-1;i>=index;i--) {
            arry[i + 1] = arry[i];
        }

删除操作

删除操作和添加操作差不多，这里类比直接给代码

/**
     * 删除数组中index处的元素
     * @param index 需要删除位置的元素
     * @return 返回删除的元素
     * @throws IllegalAccessException 对应位置不在检索范围异常
     */
    public E remove(int index) throws IllegalAccessException {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalAccessException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");
        }
        E ret = arry[index];
        for (int i = index + 1; i < size; i++) {
            arry[i - 1] = arry[i];
        }
        size--;
        if (size == arry.length / 4 && 0 != arry.length / 2) {
            resize(arry.length / 2);
        }
        return ret;
    }

查询和修改操作

/**
     * 把指定位置的元素修改为新的元素
     * @param e 新的元素
     * @param index 修改的位置
     * @return 被修改的元素
     * @throws IllegalAccessException
     */
    public E set(E e,int index) throws IllegalAccessException {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalAccessException("Add failed. Require index >= 0 and index <= size.");
        }
        arry[index] = e;
        return arry[index];
    }

    /**
     * 判断数组中是否纯在元素e，如果纯在返回true否则返回false
     * @param e 查找的目标元素
     * @return
     */
    public boolean contains(E e){
        for (int i=0;i<size;i++){
            if (arry[i].equals(e)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    /**
     * 在数组中返回检索目元素，如果纯在返回元素索引，否则返回-1
     * @param e 检索的目标元素
     * @return
     */
    public int fount(E e){
        for (int i=0;i<size;i++){
            if (arry[i].equals(e)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

基于数组实现的线性结构在查询和修改的时间复杂化度都在O(1)级别的，这里实现的线性结构对应java的ArrayList，所以如果对数组的查询和修改的操作比较多的话，使用ArrayList