我与顺序表有个约会

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今天来讲讲的数据结构初学中常见的一种——顺序表

当然我们来讲讲什么是顺序表先。

顺序表是属于线性表的一种。

那线性表又是什么呢？

线性表是一种逻辑上连续，但物理上（内存地址不一定连续）不一定连续。

而我们的顺序表呢是一种逻辑上连续，物理上也连续的结构。

既然这样的话，我们顺序表自然可以想到用数组作为底层来实现啦。

既然是一种数据结构，那我们来用java语言实现下基本的操作吧——增删查改

实现这些之前我们我们要创建一些文件先。

图中所示，创建了一个List接口和一个MyArrayList类。

那为啥创建这个List接口呢，是为了将我们的实现的方法放在里面，然后让这个MyArrayList接口来实现它。当然不创键这个接口也行，直接在MyArrayList类里面进行创建方法也是ok的。

那让我们先看看List接口中都有些什么方法吧：

public interface List {
    //将要写的方法放在这里实现
    void add(int data);//数据尾插
    void add(int pos,int data);//指定位置之前插入数据
    boolean FindIndex(int toFind);//查找是否包含此元素
    int IndexOf(int toFind);//查找某个元素对应的位置
    int get(int pos);//获取pos位置的元素
    void set(int pos,int value);//将pos位置的元素更新——>value
    void remove (int toRemove);//删除第一次出现的关键字key
    int size();//获取数组的长度
    void clear();//清空数组
    void display();//展示顺序表的元素
    boolean isFull();//数组是否满了
}

既然底层是数组实现的，那么我们怎么较快速的知道数组是否满了呢？这时候我们用一个变量usedsized来记录当前一个位置。

那就看看代码是咋样的吧。

public class MyArrayList implements List{
        int []arr;
        int usedSized;
        public MyArrayList(){
            this.arr=new int[10];
        }
}

这里呢我们写定数组的大小为10个元素。

那么数组基本的就结构创建完了。来实现下基本的方法吧。

比如增加功能，增加之前我得想一个细节问题——如果数组满了？我们咋办？那么肯定得扩容咯。

再来想下数组怎么判断是否为满的？

这样子的话我们先实现数组是否为满的这个方法：

为满判断：

 public boolean isFull() {
      //如何判断为满，当数组长度等于uesdSize
      return  usedSized==arr.length;
    }

接下来才可以增加元素进去。

增加数组元素：
 

public void add(int data) {
        if(isFull()){
            //首先判断数组是否满了，满了就要扩容
            arr= Arrays.copyOf(arr,2*arr.length);
        }
        //增添数据
        this.arr[usedSized]=data;
        usedSized++;
    }

不过我们得注意下，useSized得记得+1。

增加元素还有个方法呢，让我们玩点另外一个不同，在pos位置前增加一个元素。

pos位置前增元素

那么问题来了，pos位置这个位置合不合法呢？那肯定是不能保证的是吧，因为我们可以随便输入咯，所以我们得判断以下是否合法的，

那么不用简单的ifelse来判断。用一个异常来告诉我们pos是不合法的。

所以我们创建一个异常类：

public class PosNotLegalException extends RuntimeException {
    public PosNotLegalException(){

    }
    public PosNotLegalException(String error){
      super(error);
    }
    }

我们这个异常类得继承这个运行时异常，因为我们运行时才能确定这个pos是否合法的。

然后我们在add方法里再用try catch语句进行打印这个异常：
代码实现：

public void add(int pos, int data) {//在指定位置插入数据
           //判断pos是否合法
            try{
                checkPos(pos);
            }catch (PosNotLegalException e){
                e.printStackTrace();
            }
            //指定位置前插入元素
        for(int i=usedSized-1;i>=pos;i--){
            arr[i+1]=arr[i];
        }
        arr[pos]=data;
        usedSized++;
    }
public void checkPos(int pos)throws PosNotLegalException{
            if(pos<0||pos>usedSized){
                System.out.println("pos位置不合法！");
            }
    }

说明：怎么插入呢，先把pos和usedsized之间的元素往右移动，空出一个空格就可以插入元素。

值得注意的是，我们add方法在这里是进行方法的重载了的。

接下来我们实现另一个方法：
查找某个元素对应的位置：

先上代码再来说过程：

public int IndexOf(int toFind) {
            //查找对应元素的位置
        for(int i=0;i<usedSized;i++){
            if(arr[i]==toFind){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

这个过程是挺简单的，用一个循环来遍历0--usedsized范围内。

如果我们数组的值等于这给定的tofind就返回下标。

与此类似的是另一个方法是：

查找是否包含此元素：
 

public boolean FindIndex(int toFind) {
            //寻找该元素是否存在
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            if(arr[i]==toFind){
                return true;
            }
        }
       return  false;
    }

逻辑简单这里就不多赘叙了。

接下来我们实现一个更简单的的方法：

获取pos位置的元素：

直接上代码： 

public int get(int pos) {
            //依旧是判断pos位置是否合法
        try{
            checkPos(pos);
        }catch (PosNotLegalException e){
            e.printStackTrace();
        }

        return arr[pos];
    }

当然我们这里也是需要用一个异常处理来判断下pos位置知否合法的呢。

这些简单点的方法还有几个呢，那我们一起来处理它们吧。

获取数组长度：

public int size() {
            //获取数组的长度
        int count=0;
        for (int i=0;i<usedSized;i++){
            count++;
        }
        return count;
    }

方法呢用一个循环和一个计数器就好了。

打印数组：
 

 public void display() {
    //如何展示数组数据？遍历数组打印
        for(int i=0;i<usedSized;i++){
            int tmp=arr[i];
            System.out.print(tmp+" ");
        }
    }

前面写了增加和查找的方法，那么接下来写个改的方法吧。

更新元素：

先上代码：
 

public void set(int pos, int value) {
        //将pos元素设置相对应的值，依旧要判断是否合法
        try{
            checkPos(pos);
        }catch (PosNotLegalException e){
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            if(i==pos){
                arr[i]=value;
                return;
            }
        }
    }

同样我们这里也需要判断下pos位置是否合法。

思路也是挺简单的，直接遍历数组。然后找到后，重新赋值。

接下来还有个有点小难的方法呢：

删除所提供的数字：

先上代码：

public void remove(int toRemove) {
            //删除第一次出现的关键字
        int pos = IndexOf(toRemove);
        if(pos == -1) {
            System.out.println("没有要删除的数字！");
            return;
        }
        for (int i = pos; i < usedSized-1; i++) {
            arr[i] = arr[i+1];
        }
        usedSized--;

    }

思路呢，也是蛮简单的，先将把toRmove传给 Indexof，然后这个方法找到在哪，然后在循环中，将pos--usedsized之间的元素中的后一个元素进行覆盖，这样呢就完成了删除。

最后一个方法就是清空数组：

清空数组：
 

 public void clear() {
            //两种办法，循环置为null、或者usedSized=0；
         usedSized=0;

    }

但这里是基本类型，赋值null是不行的。

至此，我们简易的顺序表已写完。

完！

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