线性表的顺序存储结构与抽象数据类型

"本文主要介绍了数据结构中的表，特别是顺序存储结构的概念，以及表的多种实现方式，包括简单数组、不带头结点的单链表、带头结点的单链表、循环单链表和双链表。" 在数据结构中，表是一种常见的线性数据结构，用于存储一组有序的数据元素。表的抽象数据类型（ADT）定义了数据对象、数据关系以及一系列基本操作。例如，抽象数据类型线性表描述了一组有序元素的集合，其中元素可以通过索引访问，并且相邻元素之间存在前后关系。线性表的基本操作包括初始化、判断是否为空、插入、删除等。 表的顺序存储结构是最简单的实现方式，通常使用数组来实现。在这种实现中，元素按顺序存储在一块连续的内存区域中，可以通过索引来快速访问。例如，初始化一个表可以创建一个固定大小的数组，然后通过扩展数组来适应元素数量的增长，如描述中的代码所示，当数组满时，创建一个新的、容量更大的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。 除了数组，链表是另一种实现线性表的方法。不带头结点的单链表由一系列节点组成，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。这种方式允许动态地增加或减少表的长度，但访问元素的速度不如数组快，因为需要遍历链表。如果在链表头部添加元素，需要额外的指针来表示链表的开始，这就是带头结点的单链表。循环单链表则将最后一个节点的指针指向第一个节点，形成一个环状结构，使得在表的末尾添加元素变得更为高效。 双链表在单链表的基础上增加了前向指针，这样可以双向遍历列表，既可以从前往后也可以从后往前，而双向循环链表则在循环单链表的基础上增加了反向链接，形成一个闭合的双向链表。 Java Collections API 中提供了对表的支持，例如 ArrayList 和 LinkedList 类，它们分别对应于顺序存储（数组实现）和链式存储（单链表实现）。这些类提供了丰富的操作接口，方便开发者在实际编程中处理和操作数据。 选择表的实现方式取决于应用场景的需求，如数据访问速度、空间效率和动态扩展性等。理解这些不同的实现方式及其优缺点是数据结构和算法学习中的关键部分，有助于在实际问题中选择合适的数据结构来优化程序性能。