【Java】 大话数据结构(3) 线性表之静态链表
本文根据《大话数据结构》一书，实现了Java版的静态链表。
用数组描述的链表，称为静态链表。
数组元素由两个数据域data和cur组成：data存放数据元素；cur相当于单链表中的next指针，称为游标。
某一静态链表结构如图所示（游标存放内容可参考程序中的说明1）：
静态链表的优缺点：
静态链表实现程序：
package StaticLinkList;
/**
* 说明：
* 1.数组第一个元素的cur为备用链表第一个结点下标，
* 数组最后一个元素的cur为第一个有数据的元素的下标，相当于头结点
* 最后一个有值元素的 cur为0
* 2.插入删除操作时，获取第i-1个元素的 下标时，应注意i-1=0的情况
* 3.注释中的“位置”指的是在链表中的位置，“下标”代表数组中的下标，勿搞混
* 4.程序关键：获取下标，在数组层面上操作
* 5.程序中主要写了插入删除操作，其余基本操作与之前文章类似
*
* 问题：
* 1.泛型数组的建立
* 2.书中P73的if(space[0].cur)和P74的if(j)是属于判断什么？
*
* @author Yongh
*/
public class StaticLinkList<E> {
private SNode<E>[] nodes;
private int maxSize;
public StaticLinkList(){
this(1000);
}
public StaticLinkList(int maxSize){
this.maxSize=maxSize;
nodes=new SNode[this.maxSize];//泛型的数组建立似乎有些问题
for(int i=0;i<this.maxSize-1;i++) {
nodes[i]=new SNode<E>(null, i+1);
}
nodes[maxSize-1]=new SNode<E>(null, 0);
}
class SNode<E> {
E data;
int cur;
public SNode(E data,int cur){
this.data=data;
this.cur=cur;
}
}
/**
* 获取第i个元素的下标
*/
public int getIndex(int i){
if(i<1||i>this.getLength())
throw new RuntimeException("查找位置错误！");
int k=nodes[maxSize-1].cur;
for (int j=1;j<i;j++)
k=nodes[k].cur;
return k;
}
/**
* 获取第i个元素
*/
public SNode<E> getElement(int i){
return nodes[getIndex(i)];
}
/**
* 返回可分配结点下标
*/
public int malloc_sll() {
int i= nodes[0].cur;
nodes[0].cur=nodes[i].cur;//第i个分量要拿来用了，所以指向下一个分量
//注意，不是nodes[0].cur=nodes[0].cur+1，下一个分量不一定就是下标加一;
return i;
}
/**
* 插入操作,i代表第i个位置，而不是下标
* 注意插入到第一个位置的特殊性
*/
public void listInsert(int i,E e) {
if(i<1||i>this.getLength()+1)
throw new RuntimeException("插入位置错误！");
if(getLength()==maxSize-2)
throw new RuntimeException("表已满，无法插入！");
int j=this.malloc_sll();
nodes[j].data=e;
int p; ////第i-1个元素的下标
if(i==1) {
p=maxSize-1;
}else {
p=getIndex(i-1);
}
nodes[j].cur=nodes[p].cur;
nodes[p].cur=j;
}
/**
* 删除第i个位置的结点
*/
public SNode<E> listDelete(int i) {
if(i<1||i>getLength())
throw new RuntimeException("删除位置错误！");
int m= getIndex(i);
int p; //第i-1个元素的下标
if(i==1) {
p=maxSize-1;
}else {
p=getIndex(i-1);
}
nodes[p].cur=nodes[m].cur;
free_sll(m);
return nodes[m];
}
/**
* 将下标为i元素回收到备用链表中
*/
public void free_sll(int i) {
nodes[i].cur=nodes[0].cur;
nodes[0].cur=i;
}
/**
* 返回静态链表的长度
*/
public int getLength() {
int length=0;
int i=nodes[maxSize-1].cur;
while(i!=0) {
i=nodes[i].cur;
length++;
}
return length;
}
}
测试代码：
package StaticLinkList;
public class StaticLinkListTest {
public static void main(String[] args) {
StaticLinkList<Student> students =new StaticLinkList<Student>();
System.out.println("——————————插入1到5,并读取内容——————————");
Student[] stus= {new Student("小A",11),new Student("小B",12),new Student("小C",13),
new Student("小D",14),new Student("小E",151)};
for(int i=1;i<=5;i++)
students.listInsert(i, stus[i-1]);
System.out.println("表长："+students .getLength());
Student stu;
for(int i=1;i<=5;i++) {
stu=students .getElement(i).data;
System.out.println("第"+i+"个位置为："+stu.name);
}
System.out.println("——————————删除小B、小E——————————");
stu=students .listDelete(2).data;
System.out.println("已删除："+stu.name);
stu=students .listDelete(4).data;
System.out.println("已删除："+stu.name);
System.out.println("当前表长："+students .getLength());
for(int i=1;i<=students .getLength();i++) {
stu=students .getElement(i).data;
System.out.println("第"+i+"个位置为："+stu.name);
}
System.out.println("表长："+students.getLength());
}
}
class Student{
public Student(String name, int age) {
this.name=name;
this.age=age;
}
String name;
int age;
}
——————————插入1到5,并读取内容—————————— 表长：5 第1个位置为：小A 第2个位置为：小B 第3个位置为：小C 第4个位置为：小D 第5个位置为：小E ——————————删除小B、小E—————————— 已删除：小B 已删除：小E 当前表长：3 第1个位置为：小A 第2个位置为：小C 第3个位置为：小D 表长：3
