学校网站备案前置审批,网站开发的完整流程图,建立网站需要多长钱,剧院网站建设一、引言 1.什么是顺序表 定义#xff1a; 顺序表是一种基于阵列实现的线性表结构#xff0c;用连续的存储空间保存表中的数据元素#xff0c;并按顺序排列。 底层依赖阵列#xff0c;支持随机访问。元素之间没有额外的连接信息#xff0c;如指针或链表节点。通过动态扩容…一、引言 1.什么是顺序表 定义 顺序表是一种基于阵列实现的线性表结构用连续的存储空间保存表中的数据元素并按顺序排列。 底层依赖阵列支持随机访问。元素之间没有额外的连接信息如指针或链表节点。通过动态扩容机制克服了静态容量修复的问题。 结构特点 数据存储连续在内存中索引顺序与逻辑顺序一致。支持按索引快速访问元素时间复杂度为O1。对插入、删除操作移动仓库要素时间复杂度为On。 2.线性表中顺序表与链表的对比 1.线性表介绍 线性表linear list是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表是一种在实际中广泛使用的数据结 构常见的线性表顺序表、链表、栈、队列... 线性表在逻辑上是线性结构也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的线性表在物 理上存储时通常以数组和链式结构的形式存储。 3. 顺序表能干什么
顺序表可以实现以下功能 随机访问 通过索引快速定位和访问任意位置的元素。例如list.get(index)在哦1欧拉(1)欧( 1 )返回期限指定位置的元素。 动态扩展 添加新元素时如果容量不足顺序表会自动扩容容纳更多数据。需要提前知道数据规模适合处理动态变化的数据。 创建和删除 支持在任意位置插入或删除元素。在插入和删除时会移动部分数据效率比链表低但在小规模操作时性能仍然较差。 操作手册 顺序表允许通过循环或迭代器遍历所有元素适合处理线性数据集合。 存储社区数据 元素按插入顺序排列适合存储需要保持顺序的数据。 4.为什么要使用顺序表
优势 我们随机访问 顺序表的元素存储在连续的内存空间中支持通过内存下标快速访问时间复杂度为O1。对比链表链表的随机访问需要遍历节点效率为。 动态大小调整 顺序表通过动态扩容机制解决了静态配额容量固定的问题适合处理数据规模不固定的场景。例如用户提交的动态列表、动态扩展的集合等。 操作简单 顺序表的底层是总线结构清晰没有链表复杂的指针操作。
缺点与限制
写作与写作效率低 在非尾部插入或删除元素需要移动后续数据时间复杂度为哦n在在。适合插入和删除少数的场景不适合间歇更新的场景。内存连续性要求高 需要在内存中找到足够大的连续存储空间。如果数据量非常大内存碎片化可能成为瓶颈。 5. 顺序表使用场景 随机访问频繁的场景 如访问学生的学号列表、查询用户的ID集合等。顺序表提供哦1欧拉(1)欧( 1 )的随机访问性能比链表更适合此类需求。 数据动态扩展 动态吞吐量是顺序表的一大优势适合处理需要经常增加数据的场景。例如动态收集用户输入、动态创建任务列表。 数据量减少插入/删除的场景较少 在数据量伸缩且不间歇的场景下顺序表的插入/删除性能可以接受。例如维护一个常见用户名的列表或管理购物车中的商品。 需要顺序存储的场景 数据按照逻辑顺序存储保持插入顺序。例如消息队列、任务列表。 频繁操作的场景 顺序表支持高效的线性遍历适合批量操作或迭代访问。例如统计一组用户的平均年龄。 栈和队列的实现 顺序表可以作为栈和队列的底层实现。例如 栈顺序表尾部的插入和删除非常高效。队列通过首尾操作实现队列功能。 本文目标 学习顺序表的核心原理及功能。通过 Java 实现理解其底层细节。对比分析顺序表的性能及其适用场景。 二、顺序表核心功能
以下功能是顺序表的关键操作每个方法对应不同的算法逻辑 初始化 分配存储基础设施初始化容量设置当前元素个数为0。提供一个默认初始化容量也允许用户创建初始容量。 动态扩张 当元素插入导致容量不足时自动分配更大的存储空间。数据迁移到新的存储中通常扩容为当前容量的两倍。 增 支持在表尾添加元素append。支持在指定索引插入元素需要移动部分数据。 删 从指定索引删除元素需要将后续元素前移。设置已删除的存储空间为null避免内存泄漏。 查 按索引快速访问元素复杂度为O1。 清空表 将所有存储位置设置为null释放占用的内存资源。 三、顺序表基础代码实现
我们通过接口来写顺序表的个个方法 在我们的实现过程中我们需要先定义一个数组的内容 1.新增元素,默认在数组最后新增add
在插入数组时我们需要先考虑在我们插入这个数据时数组是否越界如果不越界我们就正常添加如果越界了我们就考虑如何让他不越界动态扩容 由此我们新增元素的所有考虑事项就完成了这个时候我们只需要在数组后面添加元素即可 2.判断数组是否满了
如果我们定义的usedSize的值等于数组长度时此时我们的数组就满了
不相等就没满 3.在 pos 位置新增元素
注意事项1.判断我们的pos位置是否合法
2.判断我们再添加数据时数组是否越界
3.满足上面两条我们就可以直接把数组上pos位置的值添加为我们要的值
在修改时我们要注意从后遍历如果从前往后遍历的话我们表中的数据就会发生覆盖的情况 4.判定是否包含某个元素
我们只需要遍历数组中的之即可 5.查找某个元素对应的位置
我们只需要遍历数组中的之即可如果有我们就返回下标值没有就返回-1 6.获取 pos 位置的元素
1.检查数组情况看是否有数据
2.判断我们的pos位置是否合法
3.满足上面两条我们就可以直接返回数组上pos位置的值 7.给 pos 位置的元素设为 value
1.检查数组情况看是否有数据
2.判断我们的pos位置是否合法
3.满足上面两条我们就可以直接把数组上pos位置的值改为我们要修改的值 8.删除第一次出现的关键字key
1.检查数组情况看是否有数据
2.判断我们的pos位置是否合法
3.满足上面两条我们就可以直接把数组上pos位置的值删除我们要的值
在修改时我们要注意从后遍历如果从前往后遍历的话我们表中的数据就会发生覆盖的情况 9.获取顺序表长度
直接返回usedSize的之即可 10.清除数据
将usedSize的值修改为0就可清空数组 11.打印顺序表
注意该方法并不是顺序表中的方法为了方便看测试结果给出的
我们只需要遍历数组中的之即可 上述步骤都完成后我们的顺序表就已经全部写好了此时我们就可以操作顺序表了 四.总结
在学习顺序表的过程中我深刻体会到了数据结构设计的精妙之处。虽然顺序表的概念相对简单但它却为我们理解更复杂的数据结构奠定了坚实的基础。通过实现顺序表的各种操作我不仅提高了自己的编程能力更重要的是培养了逻辑思维和解决问题的能力。在处理插入、删除操作中的边界条件和元素移动问题时需要仔细思考各种可能的情况这锻炼了我的严谨性和耐心。
同时我也认识到在实际应用中选择合适的数据结构是多么关键。不能仅仅因为某个数据结构简单易用就盲目使用而需要根据具体的需求和场景综合考虑其优缺点权衡利弊后做出选择。顺序表作为数据结构家族中的一员虽然有其局限性但在特定的情况下却能发挥出独特的优势。
总之顺序表的学习是我数据结构学习道路上的重要一步我将带着从中学到的知识和经验继续探索更复杂、更强大的数据结构为解决更复杂的实际问题积累更多的工具和方法。
