Java基础复习：线性表的概念、操作与实现

"Java基础复习笔记04数据结构-线性表" 线性表是一种基本的数据结构，它由n（n>=0）个相同类型元素构成的有限序列。在这个序列中，每个元素都有一个前驱元素和一个后继元素，除了第一个元素的前驱是空，最后一个元素的后继是空。线性表可以采用两种物理实现方式：顺序结构和链式结构。 1. **顺序结构**： 顺序结构的线性表是通过数组来实现的，元素在内存中是连续存储的。这种结构的优点是访问速度快，因为数组支持随机访问。例如，在Java中，我们可以使用ArrayList类来实现顺序表。ArrayList内部就是基于数组实现的，提供了增加、删除、插入和查找等操作。在实现时，需要注意动态扩容，当数组满时，需要创建一个新的更大的数组，并将旧数组中的元素复制过来。 ```java public class MyArrayList<E> implements List<E> { private final int DefSize = 16; private Object[] objects; private int elementSize; public MyArrayList() { objects = new Object[DefSize]; } // 添加元素到数组末尾 public boolean add(E e) { add(elementSize, e); return true; } ... } ``` 2. **链式结构**： 链式结构的线性表是由一系列节点组成，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的引用。这种方式允许元素在内存中不连续存放，插入和删除操作相对更快，但访问速度较慢，因为需要遍历链表。Java中的LinkedList类即采用了链表实现，它支持双向链接，因此在插入和删除操作上有优势，但在随机访问时效率较低。 3. **线性表的操作**： - **增加元素**：在线性表的末尾或指定位置插入元素。 - **删除元素**：根据索引移除元素，可能涉及到数组/链表的调整。 - **添加元素**：类似于增加元素，但添加通常指在特定位置插入元素。 - **查找元素**：通过索引或值找到元素的位置。 - **替换元素**：更改指定索引位置的元素值。 - **清空所有元素**：释放所有元素，重置数据结构。 4. **使用场景**： - **数据传输**：在MVC架构中，将数据库查询结果封装为List对象，便于在Controller层和View层之间传递。 - **数据结构实现**：线性表是其他复杂数据结构的基础，如栈、队列、对象池等。 - **排序**：线性表可以用于实现各种排序算法，如冒泡排序、快速排序等。 5. **优缺点**： - **顺序表**：访问快，插入和删除慢（涉及元素移动）。 - **链表**：插入和删除快，访问慢（需要遍历）。 在实际开发中，选择顺序表还是链表取决于具体需求，如是否频繁插入删除、是否需要随机访问等。了解并掌握这两种结构及其操作对于理解数据结构和算法至关重要，对提升编程效率和代码质量有着深远影响。