I（Information）信息、T（Technology）技術，編程的本質是對數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)結構就是研究數(shù)據(jù)之間的邏輯關系、存儲方式及其操作的學問。?

從數(shù)據(jù)的邏輯結構來分，數(shù)據(jù)元素之間存在的關系被稱為數(shù)據(jù)的邏輯結構。大致分為四種：

集合：數(shù)據(jù)元素之間只有“同屬于一個集合”關系。

線性結構：數(shù)據(jù)元素之間存在一個對一個的關系

樹形結構：數(shù)據(jù)元素之間存在一個對多個的關系

圖形結構或網(wǎng)狀結構：數(shù)據(jù)元素之間存在多個對多個的關系

對于數(shù)據(jù)不同的邏輯結構，計算機在物理磁盤上通常由2中物理存儲結構：

順序存儲結構

鏈式存儲結構?

1、線性表的基本概念

• 對于常用的數(shù)據(jù)結構，可以將其簡單的分為線性結構和非線性結構。其中線性結構主要是線性表，非線性結構則主要是樹和圖。
• 線性表是由有限個具有相同結構的元素組成的序列。
• 對于一個非空有限的線性表而言，其基本特征有：

總存在唯一的第一個數(shù)據(jù)元素

總存在唯一的最后一個數(shù)據(jù)元素

除第一個數(shù)據(jù)元素外，集合中的每一個數(shù)據(jù)元素都只有一個前驅的數(shù)據(jù)元素

除最后一個數(shù)據(jù)元素外，集合中每一個數(shù)據(jù)元素都只有一個后繼的數(shù)據(jù)元素

2、線性表應該提供的基本操作

• 初始化：通常是一個構造器，用于創(chuàng)建一個空的線性表
• 線性鏈表的長度：返回線性表中數(shù)據(jù)元素的個數(shù)
• 獲取指定索引處的元素：
• 按值查找數(shù)據(jù)元素的位置：如果存在一個或多個，返回第一個搜索值相等的數(shù)據(jù)元素索引，否則返回-1
• 直接插入數(shù)據(jù)元素：表頭插入元素，線性表長度+1
• 向指定位置插入元素：
• 刪除數(shù)據(jù)元素：刪除表頭的數(shù)據(jù)元素，線性長度-1
• 刪除指定位置的數(shù)據(jù)元素：
• 判斷線性表是否為空
• 清空線性表

3、順序線性表的實現(xiàn)

用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存放線性表的元素。

4、鏈式線性表的實現(xiàn)?

• 鏈表采用一組地址任意的存儲單元存放線性表中的數(shù)據(jù)元素，每一個元素里保存下一個數(shù)據(jù)元素的引用（指針）。
• 鏈表在插入、刪除數(shù)據(jù)元素時，比順序線性表快得多，但是查找一個節(jié)點或者訪問特定序號的節(jié)點比順序表慢。
• 使用鏈表結構可以克服順序線性表需要預先知道數(shù)據(jù)大小的缺點，鏈表結構可以充分利用計算機空間，實現(xiàn)靈活的內(nèi)存動態(tài)管理。但是鏈表結構失去了數(shù)組隨機存取的特點，同時鏈表由于增加了節(jié)點的指針域，空間開銷比較大。
• 鏈表的每一個節(jié)點必須包含數(shù)據(jù)元素本身和一個或倆個節(jié)點的引用。

5、單鏈表

單鏈表指的是每個節(jié)點只保留一個引用，該引用指向當前節(jié)點的下一個節(jié)點，沒有引用節(jié)點指向頭節(jié)點，為節(jié)點的next引用為null；

動態(tài)建立單鏈表有兩種方法：

• 頭插法建表：從一個空表開始，不斷地創(chuàng)建新節(jié)點，將數(shù)據(jù)元素存入節(jié)點的data域中，然后不斷地以新節(jié)點為頭節(jié)點，讓新節(jié)點指向原有頭節(jié)點
• 尾差法建表：將新節(jié)點插入到當前鏈表的表尾上，因此需要為鏈表定義一個引用變量來保存鏈表的最后一個節(jié)點。

6、循環(huán)鏈表

循環(huán)鏈表是一種首尾相接的鏈表，將單鏈表的尾節(jié)點next指針改為引用單鏈表hearder節(jié)點，這個單鏈表就是循環(huán)鏈表。

顯著特征就是：從鏈表的任一節(jié)點出發(fā)均可找到其他所有節(jié)點

7、雙向鏈表

如果每個節(jié)點保留倆個引用prev和next，讓prev指向當前節(jié)點的上一個節(jié)點，讓next指向當前節(jié)點的下一個節(jié)點，此時鏈表既可以從后依次訪問每個節(jié)點，也可以從前依次訪問每個節(jié)點，這種形式的鏈表稱為雙向鏈。它克服了單鏈表上指針單向性的缺點。

8、不同線性表的實現(xiàn)差異

?	順序表	鏈表
空間性能	順序表的存儲空間是靜態(tài)分布的，需要一個長度固定 的數(shù)組，因此總有部分數(shù)組元素被浪費	鏈表的存儲空間是動態(tài)分布的，因此不會空間浪費。但鏈表需要格外的空間來為每個節(jié)點保存指針，需要占用一部分空間。
時間性能	順序表中的元素的邏輯順序與物理存儲順序保持一致，而且支持隨機存取。因此查找和讀取時性能好	鏈表采用鏈式結構來保存表內(nèi)元素，因此插入和刪除時性能較好。

9、線性表的基本功能

線性表本質上是一個充當容器的工具類，當程序有一組結構相同的數(shù)據(jù)元素需要保存時，可以考慮使用線性表來保存它們。從某種程度來說，線性表是數(shù)組的加強，線性表比數(shù)組多如下功能：

• 線性表的長度可以動態(tài)改變，但Java數(shù)組的長度是固定的；
• 線性表可以插入元素，數(shù)組無法插入元素；
• 線性表可以刪除元素，數(shù)組無法刪除元素，數(shù)組只能將指定元素賦值為null，當各種元素依然存在；
• 線性表提供方法來搜索指定元素的位置，但數(shù)組一般不提供該方法；
• 線性表提供方法來清空所有元素，數(shù)組一般不提供類似方法。

10、Java提供的線性表的實現(xiàn)

?ArrayList和LinkedList

總結

以上是生活随笔為你收集整理的程序员基本功09 线性表的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。