数据结构和算法(Java版)快速学习(数组Array)
Java数组
在Java中,数组是用来存放同一种数据类型的集合,注意只能存放同一种数据类型。
用类封装数组实现数据结构
数据结构必须具有以下基本功能:
①、如何插入一条新的数据项
②、如何寻找某一特定的数据项
③、如何删除某一特定的数据项
④、如何迭代的访问各个数据项,以便进行显示或其他操作
而我们知道了数组的简单用法,现在用类的思想封装一个数组,实现上面的四个基本功能:
class EasyAarray{ //数据结构:简易数组
private int[] ins; //一维整型数组
private int footer; //数组下标
private int maxLength; //数组最大长度
public EasyAarray(){
footer=0;
maxLength=100;
ins=new int[maxLength]; //无参构造默认初始化100长度的数组
}
public EasyAarray(int length){ //初始化长度为n的数组
footer=0;
maxLength=length;
ins=new int[maxLength];
}
//取得数组的有效长度
//遍历数组的元素
//添加
//判断元素是否存在
//根据下标查找元素
//修改元素
//删除元素
}
具体代码编写:
class EasyAarray{ //数据结构:简易无序数组
private int[] ins; //一维整型数组
private int footer; //数组下标
private int maxLength; //数组最大长度
public EasyAarray(){
footer=0;
maxLength=100;
ins=new int[maxLength]; //无参构造默认初始化100长度的数组
}
public EasyAarray(int length){ //初始化长度为n的数组
footer=0;
maxLength=length;
ins=new int[maxLength];
}
//取得数组的有效长度
public int size(){
return footer;
}
//遍历数组的元素
public void printAarray(){
for(int i=0;i<footer;i++){
System.out.print(ins[i]+" ");
}
System.out.println();
}
//添加
public boolean add(int n){
if(footer>=maxLength){ //若下标超出最大长度,则添加失败(不考虑扩容)
return false;
}
ins[footer++]=n;
return true;
}
//判断元素是否存在
public boolean exist(int n){
for(int i=0;i<=footer;i++){
if(n==ins[i]){
return false;
}
}
return true;
}
//根据下标(索引)查找元素
public int get(int index){
return ins[index];
}
//修改元素(若有重复元素,只修改第一个)
public boolean modify(int oldValue,int newValue){
for(int i=0;i<=footer;i++){
if(oldValue==ins[i]){
ins[i]=newValue;
return false;
}
}
return true;
}
//删除元素
public boolean del(int index){
if(!exist(index)){ //若元素不存在,返回false
return false;
}
for(int i=index;i<=footer;i++){ //元素依次前移
ins[i]=ins[i+1];
}
footer--; //下标减1
return true;
}
}
public class App {
public static void main(String[] args) {
EasyAarray ea=new EasyAarray(10);
System.out.println(ea.size());
ea.add(4);
ea.add(7);
ea.add(3);
ea.add(1);
ea.add(9);
ea.del(2); //删除第3个元素(索引是2)
ea.printAarray();
}
}
数组的局限性
通过上面的代码,我们发现数组是能够完成一个数据结构具有的所有功能,而且实现起来也不难,但是实际应用中不用它来进行所有的数据存储。
数组(不考虑排序)的局限性分析:
①、插入快,对于无序数组,上面我们实现的数组就是无序的,即元素没有按照从大到小或者某个特定的顺序排列,只是按照插入的顺序排列。无序数组增加一个元素很简单,只需要在数组末尾添加元素即可,但是有序数组却不一定了,它需要在指定的位置插入。
②、查找慢,当然如果根据下标来查找是很快的。但是通常我们都是根据元素值来查找,给定一个元素值,对于无序数组,我们需要从数组第一个元素开始遍历,知道找到那个元素。有序数组通过特定的算法查找的速度会比无需数组快,后面我们会讲各种排序算法。
③、删除慢,根据元素值删除,我们要先找到该元素所处的位置,然后将元素后面的值整体向前面移动一个位置。也需要比较多的时间。
④、数组一旦创建后,大小就固定了,不能动态扩展数组的元素个数。如果初始化你给一个很大的数组大小,那会白白浪费内存空间,如果给小了,后面数据个数增加了又添加不进去了。
很显然,数组虽然插入快,但是查找和删除都比较慢,所以我们不会用数组来存储所有的数据,那有没有什么数据结构插入、查找、删除都很快,而且还能动态扩展存储个数大小呢,答案是有的,比如ArrayList动态数组就可以动态的扩展存储元素的个数,其他的暂时不需要了解。
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