线性表的顺序存储结构与实现

"这篇内容主要讨论了存储结构的变化，特别是关于表的顺序存储结构。文章提到了表的抽象数据类型（ADT）的概念，并详细解释了如何在Java Collections API中实现表。此外，还介绍了几种不同的表实现方法，包括简单数组、链式结构如单链表、带头结点的单链表、循环单链表以及双链表。" 在数据结构中，存储结构是至关重要的，因为它直接影响到数据的访问效率和内存占用。本文着重讲述了表的顺序存储结构，这是一种常见的数据结构，通常使用一维数组来实现。在顺序存储结构中，元素按照它们在内存中的位置顺序排列，可以方便地通过索引来访问。例如，当向顺序表中添加元素时，如描述中的`add(2, x)`，元素x会被插入到索引为2的位置，导致原有元素的后移，如从`a0 a1 a2 a3 a4 a5`变为`a0 a1 x a2 a3 a4 a5`。 在Java Collections API中，表可以通过ArrayList或LinkedList等类实现。ArrayList使用了动态扩展的数组，而LinkedList则是基于链表的数据结构，两者在插入和删除操作上有着不同的性能特点。顺序存储结构如ArrayList在随机访问元素时有优势，但插入和删除元素需要移动后续元素，效率相对较低。 接着，文章介绍了抽象数据类型（ADT）的概念，它是数据结构理论的基础。ADT定义了一组数据对象（如线性表中的元素）和这些对象之间的关系，以及一组相关的操作，但不涉及具体的实现细节。例如，对于线性表的ADT定义，包括了初始化、判断表是否为空、插入、删除等基本操作。 表的实现方法多样化，包括了： 1. **简单数组实现**：直接用数组存储元素，数组大小通常需要预先设定，且扩容时可能需要复制整个数组。 2. **链式实现**：单链表不包含头结点，元素通过指针链接；带头结点的单链表在表头增加一个额外的节点方便操作；循环单链表的最后一个元素指向表头；双链表则同时包含前驱和后继指针，支持双向遍历。 3. **双向循环链表**：这种链表既具有循环链表的特点，又允许双向遍历，每个节点都有指向前一个和后一个节点的指针。 每种实现方式都有其优缺点，选择哪种方式取决于具体的应用场景，比如对空间、时间效率的需求，以及是否需要频繁进行插入和删除操作。 总结来说，本文深入探讨了表的顺序存储结构及其在实际编程中的实现，涵盖了从抽象数据类型到具体实现的多个层面，有助于读者理解数据结构的基本原理和实际应用。同时，也提醒我们在设计数据结构时要考虑其逻辑特性和效率，以便在实际编程中做出合适的选择。