算法系列15天速成 第七天 线性表【上】
算法系列15天速成 第七天 线性表【上】
发布时间:2016-12-29 来源:查字典编辑
摘要:哈哈,我们的数据也一样,存在这三种基本关系,用术语来说就是:线性关系。树形关系。网状关系。一:线性表1概念:线性表也就是关系户中最简单的一种...

哈哈,我们的数据也一样,存在这三种基本关系,用术语来说就是:

<1> 线性关系。

<2> 树形关系。

<3> 网状关系。

一: 线性表

1 概念:

线性表也就是关系户中最简单的一种关系,一对一。

如:学生学号的集合就是一个线性表。

2 特征:

① 有且只有一个“首元素“。

② 有且只有一个“末元素”。

③ 除“末元素”外,其余元素均有唯一的后继元素。

④ 除“首元素”外,其余元素均有唯一的前驱元素。

3 存储划分:

① 如果把线性表用“顺序存储”,那么就是“顺序表”。

② 如果把线性表用“链式存储”,那么就是“链表”。

4 常用操作:添加,删除,插入,查找,遍历,统计。

今天主要就说说“线性表”的“顺序存储”。

那么下面就简单的浅析一下这个操作的原理和复杂度。

<1> 初始化顺序表:

这个操作其实还是蛮简单的,设置length=0,也就是O(1)的时间。

<2> 求顺序表长度:

这个不解释,O(1)的时间。

<3> 添加节点:

因为是顺序表,所以添加的节点直接会放到数组的末尾,时间也是O(1)的。

<4> 插入节点:

这个还是有点小麻烦的,主要也就是说分两种情况:

①:当插入节点在数组的最后,那么这个“插入”其实就是”添加“操作,时间当然是O(1)。

②:当插入节点在数组的开头,那就悲催了,被插入节点的后续元素都要向后移动一位,

也就让整个数组一阵痉挛,效率低下可想而知,时间复杂度退化为O(n)。

<5> 删除节点:

这个跟“插入”的道理是一样的,也要分两个情况,

①:当删除的元素在数组的最后,不用移位,谢天谢地,时间为O(1)。

②: 当删除的元素在数组的开头,删除节点处的元素都要统统向前移位,同样也是一阵痉挛,

时间复杂度也退化为O(n)。

<6> 按序号查找节点:

大家都知道,顺序表的存储地址是连续的,所以第N个元素地址公式为:(N-1)X 数据存储长度。

哈哈,这就是顺序表得瑟的地方,查找的时间复杂度为O(1)。

<7> 按关键字查找:

嗯,这个在日常开发中用的最多的,那么就避免不了将key的值在我们的list中查找,前期也说过,

最快的查找是O(1),当然他是用空间来换取时间的,最慢的查找是O(n),那么这里我们就一个for

循环搞定,时间复杂度为O(n)。

说了这么多,目的就是预先评估算法的执行效率,给我们带来一手的参考资料,做到真正的运筹帷幄,决胜千里之外。

这也是我们学习算法的目的,到时候不会让我们说tnd,程序歇菜了,我也歇菜了。

好,现在是上代码时间。

复制代码 代码如下:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

namespace SeqList

{

public class Program

{

static void Main(string[] args)

{

SeqList seq = new SeqList();

SeqListType<Student> list = new SeqListType<Student>();

Console.WriteLine("n********************** 添加二条数据 ************************n");

seq.SeqListAdd<Student>(list, new Student() { ID = "1", Name = "一线码农", Age = 23 });

seq.SeqListAdd<Student>(list, new Student() { ID = "3", Name = "huangxincheng520", Age = 23 });

Console.WriteLine("添加成功");

//展示数据

Display(list);

Console.WriteLine("n********************** 正在搜索Name=“一线码农”的实体 ************************n");

var student = seq.SeqListFindByKey<Student, string>(list, "一线码农", s => s.Name);

Console.WriteLine("n********************** 展示一下数据 ************************n");

if (student != null)

Console.WriteLine("ID:" + student.ID + ",Name:" + student.Name + ",Age:" + student.Age);

else

Console.WriteLine("对不起,数据未能检索到。");

Console.WriteLine("n********************** 插入一条数据 ************************n");

seq.SeqListInsert(list, 1, new Student() { ID = "2", Name = "博客园", Age = 40 });

Console.WriteLine("插入成功");

//展示一下

Display(list);

Console.WriteLine("n********************** 删除一条数据 ************************n");

seq.SeqListDelete(list, 0);

Console.WriteLine("删除成功");

//展示一下数据

Display(list);

Console.Read();

}

///<summary>

/// 展示输出结果

///</summary>

static void Display(SeqListType<Student> list)

{

Console.WriteLine("n********************** 展示一下数据 ************************n");

if (list == null || list.ListLen == 0)

{

Console.WriteLine("呜呜,没有数据");

return;

}

for (int i = 0; i < list.ListLen; i++)

{

Console.WriteLine("ID:" + list.ListData[i].ID + ",Name:" + list.ListData[i].Name + ",Age:" + list.ListData[i].Age);

}

}

}

#region 学生的数据结构

///<summary>

/// 学生的数据结构

///</summary>

public class Student

{

public string ID { get; set; }

public string Name { get; set; }

public int Age { get; set; }

}

#endregion

#region 定义一个顺序表的存储结构

///<summary>

/// 定义一个顺序表的存储结构

///</summary>

public class SeqListType<T>

{

private const int maxSize = 100;

public int MaxSize { get { return maxSize; } }

//数据为100个存储空间

public T[] ListData = new T[maxSize];

public int ListLen { get; set; }

}

#endregion

#region 顺序表的相关操作

///<summary>

///顺序表的相关操作

///</summary>

public class SeqList

{

#region 顺序表初始化

///<summary>

/// 顺序表初始化

///</summary>

///<param name="t"></param>

public void SeqListInit<T>(SeqListType<T> t)

{

t.ListLen = 0;

}

#endregion

#region 顺序表的长度

///<summary>

/// 顺序表的长度

///</summary>

///<param name="t"></param>

///<returns></returns>

public int SeqListLen<T>(SeqListType<T> t)

{

return t.ListLen;

}

#endregion

#region 顺序表的添加

///<summary>

///顺序表的添加

///</summary>

///<param name="t"></param>

///<returns></returns>

public bool SeqListAdd<T>(SeqListType<T> t, T data)

{

//防止数组溢出

if (t.ListLen == t.MaxSize)

return false;

t.ListData[t.ListLen++] = data;

return true;

}

#endregion

#region 顺序表的插入操作

///<summary>

/// 顺序表的插入操作

///</summary>

///<param name="t"></param>

///<param name="n"></param>

///<param name="data"></param>

///<returns></returns>

public bool SeqListInsert<T>(SeqListType<T> t, int n, T data)

{

//首先判断n是否合法

if (n < 0 || n > t.MaxSize - 1)

return false;

//说明数组已满,不能进行插入操作

if (t.ListLen == t.MaxSize)

return false;

//需要将插入点的数组数字依次向后移动

for (int i = t.ListLen - 1; i >= n; i--)

{

t.ListData[i + 1] = t.ListData[i];

}

//最后将data插入到腾出来的位置

t.ListData[n] = data;

t.ListLen++;

return true;

}

#endregion

#region 顺序表的删除操作

///<summary>

/// 顺序表的删除操作

///</summary>

///<param name="t"></param>

///<param name="n"></param>

///<returns></returns>

public bool SeqListDelete<T>(SeqListType<T> t, int n)

{

//判断删除位置是否非法

if (n < 0 || n > t.ListLen - 1)

return false;

//判断数组是否已满

if (t.ListLen == t.MaxSize)

return false;

//将n处后的元素向前移位

for (int i = n; i < t.ListLen; i++)

t.ListData[i] = t.ListData[i + 1];

//去掉数组最后一个元素

--t.ListLen;

return true;

}

#endregion

#region 顺序表的按序号查找

///<summary>

/// 顺序表的按序号查找

///</summary>

///<param name="t"></param>

///<param name="n"></param>

///<returns></returns>

public T SeqListFindByNum<T>(SeqListType<T> t, int n)

{

if (n < 0 || n > t.ListLen - 1)

return default(T);

return t.ListData[n];

}

#endregion

#region 顺序表的关键字查找

///<summary>

/// 顺序表的关键字查找

///</summary>

///<typeparam name="T"></typeparam>

///<typeparam name="W"></typeparam>

///<param name="t"></param>

///<param name="key"></param>

///<param name="where"></param>

///<returns></returns>

public T SeqListFindByKey<T, W>(SeqListType<T> t, string key, Func<T, W> where) where W : IComparable

{

for (int i = 0; i < t.ListLen; i++)

{

if (where(t.ListData[i]).CompareTo(key) == 0)

{

return t.ListData[i];

}

}

return default(T);

}

#endregion

}

#endregion

}

运行结果:

算法系列15天速成 第七天 线性表【上】1

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