学习JAVA—数据结构之单链表与数组的区别、以及实现zt
学习JAVA—数据结构之单链表与数组的区别、以及实现
http://blog.csdn.net/gg811/article/details/8466614 这是大牛地址
第一部分是首先说下数组与链表的区别~数组是大家常用的而熟知的,利用链表对比数组这样可以加深对链表的记忆。第二部分就是链表的代码实现,加深理解。
关于单链表:
1、概念
在单链表中由于数据元素的存储空间一般不是连续的,因此为了完善的表示单链表的逻辑结构,其中每一个数据元素必须由两部分构成:一部分是数据元素中的数据值,另一部分是数据元素的地址值。这两部分信息构成了单链表的一个节点。因此,在用单链表表示线性表时,每个结点的存储地址是任意的,即存储位置是无序的。
2、结构
对于单链表来说,每个节点的结构都是(data,next),节点中有两个部分:data域—存放结点值的数据域,next—存放结点的直接后续的地址的链域。
数组与链表的区别:
1、基于空间的考虑
数组的存储空间是静态,连续分布的,初始化的过大造成空间浪费,过小又将使空间溢出机会增多。而链表的存储空间是动态分布的,只要内存空间尚有空闲,就不会产生溢出;链表中每个节点出了数据域外,还有链域(指向下一个节点),这样空间利用率就会变高。
2、基于时间的考虑
具体的来说 数组查询快,插入与删除慢,单链表查询慢,插入与删除快。细说的话:数组中任意节点都可以在O(1)内直接存储访问,而链表中的节点,需从头指针顺着链表扫描才能获取到;而链表任意位置进行插入和删除,都只需要修改指针,而数组中插入删除节点,平均要移动一半的节点。
(静态)数组从栈中分配空间,对于程序员方便快速,但是自由度小。链表从堆中分配空间,自由度大但是申请管理比较麻烦。
数组中的数据在内存中按顺序存储的,而链表是随机存储的!
要访问数组中的元素可以按下标索引来访问,速度快,如果对他进行插入操作的话,就得移动很多元素,所以对数组进行插入操作效率很低!
由于链表是随机存储的,链表在插入,删除操作上有很高的效率(相对于数组),如果要访问链表中的某个元素的话,就得从链表的头逐个遍历,直到找到所需要的元素为止,所以链表的随机访问的效率就比数组要低。(这里会在下面代码中显示出来,在此做一个特殊的符号标记一下,嗯就是这个把)。
单链表的实现代码,走你~:
首先定义一个节点类~记录每个节点使用:
- public class Node {
- String data;//数据域
- Node next;//链域
- public Node(String data) {
- this.data = data;
- next = null;
- }
- }
下列代码就是构造了一个单链表,并且实现了各种操作:
- public class LinkedList {
- int lenght;// 链表的长度
- Node head;// 定义头结点
- public LinkedList() {
- head = null;// 链表中的头结点
- lenght = 0;
- }
- /** 在链表末尾添加一个元素 */
- public void addElement(Node n) {
- if (lenght == 0) {// 如果链表为空,则直接添加。
- head = n;
- } else {
- Node t = head;
- while (t.next != null) {// 沿链表第一个元素向后寻找,直到找到末尾
- t = t.next;
- }
- t.next = n;// 在末尾添加元素,也就是给最后一个next赋值~让链域不为空,这样链域为空的就成了链表中最后一个元素
- }
- // 在主函数中调用这个的方法为addElement(new Node("张三")),
- // 其中new一个Node 就确定了这个Node的数据域(data)为"张三",链域(next)为null,
- // 而这个函数的作用就是确定把这个新new出来Node放在谁的next中
- lenght++;// 修改长度
- }
- /** 在链表中特定位置添加一个元素 */
- public boolean insert(Node n, int index) {
- if (index > lenght && index < 0) {// 如果插入位置超出链表长度
- System.out.println("超出范围!!");
- return false;
- } else {
- Node t = head;
- if (index == 0) {
- n.next = head;// 让传入的节点指向头节点
- head = n;// n作为新的头节点
- } else {
- for (int i = 0; i < index - 1; i++) {// 找到要插入的位置的前一个位置
- t = t.next;
- }
- n.next = t.next;// 新插入的节点指向当前位置节点
- t.next = n;
- // 这里需要用图解释的更为清晰
- // 可见本文下方图—1;
- }
- lenght++;
- return true;
- }
- }
- /** 删除链表最后一个节点 */
- public void removeLastElement() {
- if (lenght == 0) {
- System.out.println("链表中没有元素");
- return;
- }
- Node t = head;
- if (lenght == 1) {
- head = null;
- } else {
- for (int i = 0; i < lenght - 1; i++) {// 找到末尾节点的前一个节点
- t = t.next;
- }
- t.next = null;
- }
- lenght--;
- }
- /** 删除指定位置的节点 */
- public void removeElement(int index) {
- if (lenght == 0) {
- System.out.println("链表没有元素!");
- return;
- }
- if (index > lenght && index < 0) {
- System.out.println("超出范围!!");
- return;
- }
- Node t = head;
- if (index == 0) {
- head = head.next;
- t.next = null;
- lenght--;
- return;
- }
- for (int i = 0; i < index - 1; i++) {// 找到要删除位置的前一位置
- t = t.next;
- }
- Node temp = t;
- t.next = t.next.next;
- temp.next = null;// 让该节点的next指向空
- lenght--;
- }
- /** 清空链表 */
- public void clearList() {
- head = null;
- lenght = 0;
- }
- /** 打印链表中的所有元素 */
- public void printList() {
- if (lenght == 0) {
- System.out.println("链表为空!");
- return;
- }
- Node t = head;
- while (t!= null) {
- System.out.print(t.data + " ");
- t = t.next;
- }
- }
- }
图—1
再接下来就是调用这个链表的各个操作了~顺便瞎说说~在我没学链表前~我看过严蔚敏老师的数据结构一书~其中的好多伪代码我都曾尝试用数组来解决,但是发现并没有想象中那么容易实现~在学链表之后~再回顾数据结构这本书~其中大多数伪代码都可以用链表来实现~我就觉得这个是我研究算法的一个好工具~嗯~废话就这么多,以上这个栗子要是懒得动手打的话~我这还是会有一个打好的,同样下载不要分数哦~~(http://download.csdn.net/detail/gg811/4963474)点击打开链接