(java實現)順序表-ArrayList
阿新 • • 發佈：2019-09-28
什麼是順序表
順序表是在計算機記憶體中以陣列的形式儲存的線性表，是指用一組地址連續的儲存單元依次儲存資料元素的線性結構。
在使用順序表儲存資料前，會先申請一段連續的記憶體空間（即陣列），然後把陣列依次存入記憶體，中間沒有一點空隙。
基本操作
每個資料結構都有集合對資料處理的方法，這能讓我們更方便的使用儲存在資料結構中的資料。順序表的基本操作有：增（add)，刪(remove)，改(set)，查（find)，插(insert)等。
在這裡我們只詳細講解remove 和 insert 操作，其他實現可看下面的原始碼。
順序表刪除元素
從順序表中刪除指定元素，實現起來非常簡單，只需找到目標元素，並將其後續所有元素整體前移 1 個位置即可。
後續元素整體前移一個位置，會直接將目標元素刪除，可間接實現刪除元素的目的。
例如：從順序表{1,2,3,4,5}中刪除元素3的過程如下
時間複雜度分析：從順序表中刪除元素，最好的情況是刪除的元素剛好是最後一個元素，這時候不需要移動元素，只需要把順序表的size-1即可,時間複雜度是O(1)。最壞的情況是刪除的元素剛好是第一個元素，這個時候就需要後面的元素全部向前移動一位，同時size-1,時間複雜度是O(N)。我們分析時間複雜度的原則是分析最壞情況，這樣才有意義。因此刪除操作的時間複雜度為O(N)。
順序表插入元素
向已有順序表中插入資料元素，根據插入位置的不同，可分為以下 3 種情況：
- 插入到順序表的表頭；
- 在表的中間位置插入元素；
- 尾隨順序表中已有元素，作為順序表中的最後一個元素；
雖然資料元素插入順序表中的位置有所不同，但是都使用的是同一種方式去解決，即：通過遍歷，找到資料元素要插入的位置，然後做如下兩步工作：
- 將要插入位置元素以及後續的元素整體向後移動一個位置；
- 將元素放到騰出來的位置上；
例如，在 {1,2,3,4,5} 的第 3 個位置上插入元素 6，實現過程如下：
時間複雜度分析同刪除元素一樣，均為O(N).
順序表的優劣和應用情形
優勢
- 因為資料在陣列中按順序儲存，可以通過陣列下標直接訪問，因此順序表查詢定位元素很快
劣勢
- 插入和刪除元素需要大量的操作
- 因為陣列在宣告時需要確定長度，因此順序表的長度是確定的。若需要擴大順序表長度，有需要大量的操作，不夠靈活。（將該陣列copy到另外一個數組）
- 由於資料大小的不可測性，有時會浪費掉大量的空間
應用情形
- 總而言之，順序表適用於那些不需要對資料進行大量改動的結構
原始碼實現（java)
public class MyArrayList<AnyType> {
public int AMOUNT=10;//初始長度
public static int index;//表位置
AnyType[] myList;
public MyArrayList(){
initList();
}
//初始化順序表
public void initList(){
myList=(AnyType[])new Object[AMOUNT];
index=0;
}
//判斷順序表是否為空
public boolean listEmpty(){
if(index==0){
return true;
}
return true;
}
//清空順序表
public boolean clearList(){
myList=null;
index=0;
return true;
}
//返回i位置的元素
public AnyType get(int i){
if(i<0||i>=index){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
}
return myList[i];
}
//在i位置加入元素，即插入操作，這裡我沒有用insert命名
public void add(int i,AnyType a){
if(i<0||i>index){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
}
if (i==index){
largeList();
}
for(int k=index;k>i;k--){
myList[k]=myList[k-1];
}
myList[i]=a;
index++;
}
//在結尾增添元素a
public void add(AnyType a){
add(index,a);
}
//為i位置元素重新賦值
public AnyType set(AnyType a,int i){
if(i<0||i>=index){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
}
AnyType old=myList[i];
myList[i]=a;
return old;
}
//列印遍歷順序表
public void print(){
String s="[";
for(int i=0;i<index;i++){
s=s+myList[i];
s=s+" ,";
}
System.out.println(s);
}
//查詢a元素是否在表中，返回位置，沒有返回0
public int locateElem(AnyType a){
for(int i=0;i<index;i++){
if(a==myList[i]){
return i+1;
}
}
return 0;
}
//返回表長
public int length(){
return index;
}
//刪除i位置元素
public AnyType delete(int i){
if(i<0||i>=index){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();
}
AnyType old=myList[i];
for(int k=i;k<index;k++){
myList[k]=myList[k+1];
}
index--;
return old;
}
//擴大表的最大長度
public void largeList(){
AnyType[] newList=(AnyType[])new Object[2*length()+1];
for(int i=0;i<index;i++){
newList[i]=myList[i];
}
myList=newList;
}
}