資料結構與演算法系列（一）陣列實現

上古神龍發表於2020-05-16
資料結構演算法陣列

資料結構與演算法系列（一）陣列實現

注：這是一個新的系列，主要是由於資料結構與演算法是程式設計師以後立身的根本，我以前在大學也學過，但是很快就忘記了，現在想把它撿起來，通過寫一個系列文章，加深自己的理解，其實我寫這個系列主要是想先通過預熱，然後去刷leetcode。刷演算法本身是想鍛鍊自己寫程式的思維，不想因為每天寫業務程式碼，導致自己思維僵化，此係列會與springboot系列同時更新，立個falg。

java實現陣列

說明：

  • 陣列是一段擁有連續的儲存相同型別的結構，並且是一種線性結構，因為是線性結構，所以陣列中每一個資料，都有前和後，但是注意，不包括開始資料（首）和末資料。
  • 陣列有一個非常重要的特性，那就是隨機訪問

1.定義陣列

陣列有兩個基本變數：

  • 陣列長度：含義是表示陣列本身大小
  • 陣列儲存具體資料的連續空間
 // 陣列申請空間的長度
    private int size = 0;
    // 陣列實際長度
    private int count;
    // 陣列實際儲存
    private int array[];

2.基本方法：構造方法 增 刪 查 改

構造方法

   /**
     * 構造方法-初始化
     * @param capacity 陣列初始化長度
     */
    public MyArray(int capacity) {
        this.size = capacity;
        this.array = new int[capacity];
        this.count = 0;
    }

  // 使用構造方法，初始化空間大小
  MyArray myArray = new MyArray(6);

新增

注：新增本質上就是在連續的空間插入新的資料，我目前已知兩種
  • 第一種，就是先將從陣列的尾部位置開始依次將資料向後移動一位，將index所指向的位置騰出來，方便插入新的資料。如圖所示，先後依次移動 55 44 33 ，這樣，位置就空出來，切忌不能先移動33，如果先移動 33，則33會直接覆蓋掉44。程式碼如下
    在這裡插入圖片描述
  • 第二種，就是直接將指定index位置的資料直接取出，放到陣列的末尾，這樣就避免了陣列的整體移動，當資料量很大的時候，可以考慮這種做法。
   /**
     * 根據索引在指定位置插入資料
     * @param index 索引
     * @param value 帶插入的值
     */
    protected boolean myArrayInsert(int index,int value){

        // 判斷陣列是否還有空餘空間
        if (count == size){
            System.out.println("沒有可插入的空間");
            return false;
        }

        // 判斷是否越界
        if (index < 0 || index >= size){
            System.out.println("陣列越界異常");
            return false;
        }

        // 迴圈，從插入的位置開始依次將資料向後移動，將index所指向的位置騰出來，方便插入新的資料
        for (int i = count; i > index; i--) {
            array[i] = array[i-1];
        }
        array[index] = value;
        count ++ ;
        System.out.println("插入成功");
        return true;
    }

刪除：同新增，依然有兩種方法

  • 第一種：index索引刪除的位置開始，後面的元素依次向前移動一位，將前面的覆蓋掉就行了。但是依然需要移動索引之後的每一個元素。
    在這裡插入圖片描述
  • 第二種：最簡單的就是，直接將陣列的最後一位元素放入 index的位置，這樣就減少了資料的移動
   /**
     * 刪除指定位置的數
     * @param index 索引
     */
    protected boolean myArrayDel(int index){
        if (index < 0 || index >= count){
            System.out.println("索引越界");
            return false;
        }

        for (int i = index; i < count - 1; i++) {
            array[i] = array[i + 1];
        }
        count --;
        System.out.println("刪除成功");
        return true;
    }

查詢：返回查詢成功之後資料的索引值

   /**
     * 陣列查詢
     * @param value 待查詢的值
     * @return 返回該值對應的索引
     */
    protected int myArrayFind(int value){
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            if (array[i] == value){
                System.out.println("查詢成功");
                return i;
            }
        }
        System.out.println("查詢不成功，該數不存在");
        return -1;
    }

修改

   /**
     * 修改替換指定位置的資料
     * @param index 指定位置索引
     * @param value 值
     * @return 是否修改成功
     */
    protected boolean myArrayModify(int index,int value){
        if (index < 0 || index >= count){
            System.out.println("索引越界");
            return false;
        }

        array[index] = value;
        return true;
    }

列印輸出：為了方便查詢效果，提供列印方法

   /**
     * 陣列列印
     *
     */
    protected void printAll(){
        System.out.println("當前陣列實際長度：" + count);
        System.out.println("申請的陣列空間大小:" + size);
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            System.out.println("位置:" + i + "----" + array[i]);
        }
    }

測試

public static void main(String[] args) {
        MyArray myArray = new MyArray(6);
        myArray.myArrayInsert(0,0);
        myArray.myArrayInsert(1,1);
        myArray.myArrayInsert(2,2);
        myArray.myArrayInsert(3,3);
        myArray.myArrayInsert(4,4);
        myArray.myArrayInsert(5,5);

        // 新增
        myArray.myArrayInsert(2,3);
        // 刪除
        myArray.myArrayDel(0);

        // 查詢
        int i = myArray.myArrayFind(4);
        System.out.println("對應的索引位置：" + i);
		// 修改
        myArray.myArrayModify(1,9);

        myArray.printAll();
    }

注：以上就是陣列的基本操作了，屬於個人理解，可能略顯淺顯，有錯誤的地方歡迎指正與交流。

希望自己能一直保持初衷，文章一直寫下去，和大家一起成長

本系列程式碼github地址：https://github.com/shanggushenlong/Data_Structures_and_Algorithms_Java

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