Java数据结构详解：线性表与顺序/链式存储

Java数据结构课程涵盖了丰富的线性表理论与实现。第2章主要介绍了线性表的基本概念和几种常见类型的线性表，包括顺序表、单链表、循环单链表和循环双向链表。 2.1 线性表是数据结构中的基础概念，它定义为一个数据元素序列，每个元素有一个前驱和后继，除首尾元素外。数据元素可以是任意类型，线性表的操作集包括长度获取、插入、删除、数据访问以及判断表是否为空。 顺序表是线性表的一种，采用顺序存储结构，利用数组实现。其特点是数据元素在内存中连续存放，逻辑上的前后关系对应物理地址的前后。顺序表的存储结构清晰直观，通过maxSize表示最大容量，size表示当前元素数量。 2.2 顺序表类的设计包含成员变量如数组listArray、最大允许元素数maxSize和当前元素数size，以及成员函数如长度计算(length()), 插入(insert(i,obj))、删除(delete(i))、获取数据(getData(i))和检查空状态(isEmpty())。插入和删除操作的时间复杂度通常是O(n)，因为可能需要移动后续元素来保持顺序。 单链表是另一种线性表实现，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。它的优点是插入和删除操作可以在常数时间内完成，时间复杂度为O(1)，但访问特定位置的数据需要遍历链表，时间复杂度为O(n)。单链表与顺序表相比，具有动态扩展和收缩的优势，但查找和修改效率较低。 循环单链表和循环双向链表在单链表的基础上增加了环形结构，允许表头和表尾相连，这在某些场景下能提高操作效率。循环单链表的插入和删除操作同样具有O(1)的时间复杂度，而循环双向链表由于额外的指向前驱节点，提供了更快的访问和删除操作。 整个课程不仅关注理论知识，还强调了面向对象的软件设计方法，通过实例演示如何设计和实现这些数据结构，帮助学习者理解并掌握Java编程中数据结构的应用。通过这个课程，学习者可以提升对数据结构的理解，增强算法设计能力，并为实际编程项目打下坚实的基础。