java常见线性结构图文实例源码介绍。常用的线性结构有:线性表,栈,队列,数组。线性表中包括顺序表、链表等,其中,栈和队列是特殊的线性表,只是属于逻辑上的概念,实际中不存在,仅仅是一种思想,一种理念;线性表则是在内存中数据的一种组织、存储的方式。
注意,哈希表是一种散列表:
若结构中存在关键字和K相等的记录,则必定存储在f(K)的位置上。由此,不需比较便可直接取得所查记录。这个对应关系f称为散列函数(Hash function),按这个思想建立的表为散列表。
线性结构是一个数据元素的有序集合。它有四个基本特征:
1.集合中必存在唯一的一个”第一个元素”;
2.集合中必存在唯一的一个”最后的元素”;
3.除最后元素之外,其它数据元素均有唯一的”后继”;
4.除第一元素之外,其它数据元素均有唯一的”前扑”。
数据结构中线性结构指的是数据元素之间存在着“一对一”的线性关系的数据结构。
顺序表
顺序表将元素一个接一个的存入一组连续的存储单元中,在内存物理上是连续的。如下图:
顺序表存储密度较大,节省空间;但需要事先确定容量,在时间性能方面,读运算较快,时间复杂度为O(1);查找运算为O(n/2),和链表同样;插入运算和删除运算如果要操作中间一个元素,比如3,那么就需要把3后面的元素全部进行移动,因此时间复杂度相对链表要大一些,插入时间复杂度最好为O(0)或最坏为O(n);删除时间复杂度为O([n-1]/2);
链表
链表拥有很多结点,每个结点前半部分是数据域,后半部分是指针域,指针域指针指向下一个结点;链表可分为单链表、循环链表和双链表。
单链表:
从上图可以看出,单链表的上一个结点指针指向下一个结点,最后一个结点的指针域为null。
结点的删除:
删除一个结点,如删除上图中q结点,只需将p结点中的指针域指向a3,然后将a2释放掉(free)即可。
结点的插入:
插入一个结点,如插入上图中s结点,首先将s的指针域指向a2(也就是把s的next赋值为p的next),然后将p结点的指针域指向x即可(p的next指向x)。
循环链表
循环链表与单链表唯一不同之处是,循环链表的最后一个结点指针不为空,而是指向头结点。结点的插入和删除和单链表非常相似,就不再示范了。
双链表
双链表拥有一前一后两个指针域,从两个不同的方向把链表连接起来,如此一来,从两个不同的方向形成了两条链,因此成为双链表。因此,双链表的灵活度要大于单链表。
结点的删除:
双链表的操作比单链表要稍显复杂(按照单链表思路来做其实也不难),如上图,要删除p节点,首先需要将a1的后驱指向a3,然后将a3的前驱指向a1,最后将p节点释放掉即可。
结点的插入:
如上图,插入q结点,首先要按照方向,将步骤拆分,首先将q节点的前驱指向p结点后驱,紧接着将x后驱指向a2;然后按照顺序完成图中所示的3、4步即可。
从空间性能来看,链表的存储密度要差一些,但在容量分配上更灵活一些。从时间性能来看,查找运算与顺序存储相同,插入运算和删除运算的时间复杂度为O(1),要更优于顺序存储,但读运算则弱一些,为O([n+1]/2),最好为1,最坏为n。
栈
上面提到栈属于一个逻辑概念,栈的实现可以用顺序也可以用链式。它遵循先进后出原则,如下图:
import java.util.Stack;
public class TestStack {
public static void main(String[] args) {
Stack<String> stack = new Stack<String>();
stack.push(“NO1″);
stack.push(“NO2″);
stack.push(“NO3″);
System.out.println(“初始数量:” + stack.size());
while(!stack.isEmpty()){
System.out.println(stack.pop());
}
System.out.println(“取完后的数量:” + stack.size());
}
}
队列
队列遵循先进先出的原则,如下图:
package Stream;
import java.util.Queue;
import java.util.LinkedList;
public class a {
public static void main(String[] args) {
Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
queue.offer(“NO1″);
queue.offer(“NO2″);
queue.offer(“NO3″);
System.out.println(“初始数量” + queue.size());
String str;
while ((str = queue.poll()) != null) {
System.out.println(str);
}
System.out.println(“取出后数量” + queue.size());
}
}
运行结果顺序为:初始数量3,NO1,NO2,NO3,取出后数量0。
队列还有一种形式为循环队列,如下图:
循环队列有两个指针,头指针head和尾指针tail,尾指针一般指向的不是队尾元素实际地址,而是指向实际地址的下一个空地址,因此,循环队列一般牺牲最后一个空间,用来计算该队列是否满了,判断方式是tail+1 = head,既该队列已满。
为了尽可能的说清楚,插了大量图片,希望理解。以后有时间将继续分析树、图等数据结构。