数据结构
数据结构分为:线性数据结构 和 非线性数据结构
线性数据结构,共包含:线性表、栈、队列、串、数组、文件
非线性数据结构,包含:树、图
下面主要说一下线性表
线性表的数据元素呈线性关系,其所有数据元素在同一个线性表中必须是相同的数据类型
线性表中必存在唯一的称为 第一个
的数据元素,必存在唯一的称为 最后一个
的数据元素
线性表中除第一个元素外,每个元素都有且只有一个前驱元素;除最后一个元素外,每个元素都有且只有一个后继元素
线性表的逻辑结构是 n 个数据元素的有限序列(a1,a2,a3,…,an),其中 n 为线性表的长度(n>=0),n=0 的表称为空表
线性表按其存储结构,可分为:顺序表和链表
- 链表:用链式存储结构存储的线性表称为链表(即内存地址中的元素不是连续存放的)
- 顺序表:用顺序存储结构存储的线性表称为顺序表(即内存地址中的元素是按照循序连续存放的)
也可以说,将线性表中的数据元素依次存放在某个存储区域中,所形成的表称为顺序表
一维数组就是用顺序方式存储的线性表,所以ArrayList可以看作是一种顺序表
另外再说一下 Stack 和 Queue
- Stack:栈也是一种特殊的线性表,是限定仅在表尾进行插入和删除运算的线性表
栈的物理存储可以用顺序存储结构,也可以用链式存储结构
栈是一种后进先出(LIFO)的结构,栈的表尾称为栈顶(top),栈的表头称为栈底(bottom) - Queue:队列是限定所有的插入只能在表的一端进行,而所有的删除都在表的另一端进行的线性表
队列的物理存储可以用顺序存储结构,也可以用链式存储结构
队列是一种先进先出(FIFO)的结构,其中允许插入的一端称为队尾(Rear),允许删除的一端称为队头(Front)
单向链表
package com.xuanyuv.demo;
/**
* 模拟单向链表
* Created by 玄玉<https://www.xuanyuv.com/> on 2012/01/23 19:55.
*/
class NodeOneWay {
String data; //存放节点数据本身
NodeOneWay next; //存放指向后一个节点的引用
public NodeOneWay(){}
public NodeOneWay(String data){
this.data = data;
}
}
/**
* Java模拟单向链表的实现
* --------------------------------------------------------------
* 控制台输出内容如下
* 通过node11获得node33的data属性值为:node33_data
* 通过node11获得node33的data属性值为:node33_data
* 通过node11获得node22的data属性值为:node22_data
* 通过node11获得node33的data属性值为:node33_data
* --------------------------------------------------------------
* Created by 玄玉<https://www.xuanyuv.com/> on 2012/01/23 19:56.
*/
public class NodeOneWayTest {
public static void main(String[] args) {
NodeOneWay node11 = new NodeOneWay("node11_data");
NodeOneWay node22 = new NodeOneWay("node22_data");
NodeOneWay node33 = new NodeOneWay("node33_data");
//生成后继关系
node11.next = node22;
node22.next = node33;
System.out.println("通过node11获得node33的data属性值为:" + node11.next.next.data);
//生成node44对象,并将其插入到node11和node22中间
NodeOneWay node44 = new NodeOneWay("node44_data");
//修改node11的后继关系指向node44
node11.next = node44;
//修改node44的后继关系指向node22
node44.next = node22;
System.out.println("通过node11获得node33的data属性值为:" + node11.next.next.next.data);
System.out.println("通过node11获得node22的data属性值为:" + node11.next.next.data);
//删除node44对象(即node11的后继关系指向node22,node44的后继关系不再指向node22)
node11.next = node22;
node44.next = null;
System.out.println("通过node11获得node33的data属性值为:" + node11.next.next.data);
}
}
双向链表
java.util.ArrayList 类的底层,是用数组实现的
java.util.LinkedList 类的底层,就是用双向循环链表实现的
双向链表内的每个对象除了数据本身外,还有两个引用,分别指向前一个元素和后一个元素
所以:add/remove 操作时,LinkedList 性能好一些,而 get 操作时,ArrayList 性能好一些
package com.xuanyuv.demo;
/**
* 模拟双向循环链表
* Created by 玄玉<https://www.xuanyuv.com/> on 2012/01/23 20:16.
*/
class NodeTwoWay {
NodeTwoWay previous; //存放指向前一个节点的引用
String data; //存放节点数据本身
NodeTwoWay next; //存放指向后一个节点的引用
public NodeTwoWay(){}
public NodeTwoWay(String data){
this.data = data;
}
}
/**
* Java模拟双向循环链表的实现
* --------------------------------------------------------------
* 控制台输出内容如下
* 通过node11获得node33的data属性值为:node33_data
* 通过node11获得node33的data属性值为:node33_data
* 通过node11获得node22的data属性值为:node22_data
* 通过node11获得node33的data属性值为:node33_data
* --------------------------------------------------------------
* Created by 玄玉<https://www.xuanyuv.com/> on 2012/01/23 20:21.
*/
public class NodeTwoWayTest {
public static void main(String[] args) {
NodeTwoWay node11 = new NodeTwoWay("node11_data");
NodeTwoWay node22 = new NodeTwoWay("node22_data");
NodeTwoWay node33 = new NodeTwoWay("node33_data");
//生成前驱和后继关系
node11.previous = node33;
node11.next = node22;
node22.previous = node11;
node22.next = node33;
node33.previous = node22;
node33.next = node11;
System.out.println("通过node11获得node33的data属性值为:" + node11.next.next.data);
//生成node44对象,并将其插入到node11和node22中间
NodeTwoWay node44 = new NodeTwoWay("node44_data");
node44.previous = node11;
node44.next = node22;
node11.next = node44;
node22.previous = node44;
System.out.println("通过node11获得node33的data属性值为:" + node11.next.next.next.data);
System.out.println("通过node11获得node22的data属性值为:" + node11.next.next.data);
//删除node44对象
node44.previous = null;
node44.next = null;
node11.next = node22;
node22.previous = node11;
System.out.println("通过node11获得node33的data属性值为:" + node11.next.next.data);
}
}