I（Information）信息、T（Technology）技術(shù)，編程的本質(zhì)是對(duì)數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是研究數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系、存儲(chǔ)方式及其操作的學(xué)問。?

從數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)來分，數(shù)據(jù)元素之間存在的關(guān)系被稱為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。大致分為四種：

集合：數(shù)據(jù)元素之間只有“同屬于一個(gè)集合”關(guān)系。

線性結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間存在一個(gè)對(duì)一個(gè)的關(guān)系

樹形結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間存在一個(gè)對(duì)多個(gè)的關(guān)系

圖形結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)元素之間存在多個(gè)對(duì)多個(gè)的關(guān)系

對(duì)于數(shù)據(jù)不同的邏輯結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)在物理磁盤上通常由2中物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：

順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)?

1、線性表的基本概念

• 對(duì)于常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以將其簡單的分為線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。其中線性結(jié)構(gòu)主要是線性表，非線性結(jié)構(gòu)則主要是樹和圖。
• 線性表是由有限個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的元素組成的序列。
• 對(duì)于一個(gè)非空有限的線性表而言，其基本特征有：

總存在唯一的第一個(gè)數(shù)據(jù)元素

總存在唯一的最后一個(gè)數(shù)據(jù)元素

除第一個(gè)數(shù)據(jù)元素外，集合中的每一個(gè)數(shù)據(jù)元素都只有一個(gè)前驅(qū)的數(shù)據(jù)元素

除最后一個(gè)數(shù)據(jù)元素外，集合中每一個(gè)數(shù)據(jù)元素都只有一個(gè)后繼的數(shù)據(jù)元素

2、線性表應(yīng)該提供的基本操作

• 初始化：通常是一個(gè)構(gòu)造器，用于創(chuàng)建一個(gè)空的線性表
• 線性鏈表的長度：返回線性表中數(shù)據(jù)元素的個(gè)數(shù)
• 獲取指定索引處的元素：
• 按值查找數(shù)據(jù)元素的位置：如果存在一個(gè)或多個(gè)，返回第一個(gè)搜索值相等的數(shù)據(jù)元素索引，否則返回-1
• 直接插入數(shù)據(jù)元素：表頭插入元素，線性表長度+1
• 向指定位置插入元素：
• 刪除數(shù)據(jù)元素：刪除表頭的數(shù)據(jù)元素，線性長度-1
• 刪除指定位置的數(shù)據(jù)元素：
• 判斷線性表是否為空
• 清空線性表

3、順序線性表的實(shí)現(xiàn)

用一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元依次存放線性表的元素。

4、鏈?zhǔn)骄€性表的實(shí)現(xiàn)?

• 鏈表采用一組地址任意的存儲(chǔ)單元存放線性表中的數(shù)據(jù)元素，每一個(gè)元素里保存下一個(gè)數(shù)據(jù)元素的引用（指針）。
• 鏈表在插入、刪除數(shù)據(jù)元素時(shí)，比順序線性表快得多，但是查找一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者訪問特定序號(hào)的節(jié)點(diǎn)比順序表慢。
• 使用鏈表結(jié)構(gòu)可以克服順序線性表需要預(yù)先知道數(shù)據(jù)大小的缺點(diǎn)，鏈表結(jié)構(gòu)可以充分利用計(jì)算機(jī)空間，實(shí)現(xiàn)靈活的內(nèi)存動(dòng)態(tài)管理。但是鏈表結(jié)構(gòu)失去了數(shù)組隨機(jī)存取的特點(diǎn)，同時(shí)鏈表由于增加了節(jié)點(diǎn)的指針域，空間開銷比較大。
• 鏈表的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)必須包含數(shù)據(jù)元素本身和一個(gè)或倆個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用。

5、單鏈表

單鏈表指的是每個(gè)節(jié)點(diǎn)只保留一個(gè)引用，該引用指向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，沒有引用節(jié)點(diǎn)指向頭節(jié)點(diǎn)，為節(jié)點(diǎn)的next引用為null；

動(dòng)態(tài)建立單鏈表有兩種方法：

• 頭插法建表：從一個(gè)空表開始，不斷地創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)元素存入節(jié)點(diǎn)的data域中，然后不斷地以新節(jié)點(diǎn)為頭節(jié)點(diǎn)，讓新節(jié)點(diǎn)指向原有頭節(jié)點(diǎn)
• 尾差法建表：將新節(jié)點(diǎn)插入到當(dāng)前鏈表的表尾上，因此需要為鏈表定義一個(gè)引用變量來保存鏈表的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

6、循環(huán)鏈表

循環(huán)鏈表是一種首尾相接的鏈表，將單鏈表的尾節(jié)點(diǎn)next指針改為引用單鏈表hearder節(jié)點(diǎn)，這個(gè)單鏈表就是循環(huán)鏈表。

顯著特征就是：從鏈表的任一節(jié)點(diǎn)出發(fā)均可找到其他所有節(jié)點(diǎn)

7、雙向鏈表

如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)保留倆個(gè)引用prev和next，讓prev指向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)，讓next指向當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，此時(shí)鏈表既可以從后依次訪問每個(gè)節(jié)點(diǎn)，也可以從前依次訪問每個(gè)節(jié)點(diǎn)，這種形式的鏈表稱為雙向鏈。它克服了單鏈表上指針單向性的缺點(diǎn)。

8、不同線性表的實(shí)現(xiàn)差異

?	順序表	鏈表
空間性能	順序表的存儲(chǔ)空間是靜態(tài)分布的，需要一個(gè)長度固定 的數(shù)組，因此總有部分?jǐn)?shù)組元素被浪費(fèi)	鏈表的存儲(chǔ)空間是動(dòng)態(tài)分布的，因此不會(huì)空間浪費(fèi)。但鏈表需要格外的空間來為每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存指針，需要占用一部分空間。
時(shí)間性能	順序表中的元素的邏輯順序與物理存儲(chǔ)順序保持一致，而且支持隨機(jī)存取。因此查找和讀取時(shí)性能好	鏈表采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來保存表內(nèi)元素，因此插入和刪除時(shí)性能較好。

9、線性表的基本功能

線性表本質(zhì)上是一個(gè)充當(dāng)容器的工具類，當(dāng)程序有一組結(jié)構(gòu)相同的數(shù)據(jù)元素需要保存時(shí)，可以考慮使用線性表來保存它們。從某種程度來說，線性表是數(shù)組的加強(qiáng)，線性表比數(shù)組多如下功能：

• 線性表的長度可以動(dòng)態(tài)改變，但Java數(shù)組的長度是固定的；
• 線性表可以插入元素，數(shù)組無法插入元素；
• 線性表可以刪除元素，數(shù)組無法刪除元素，數(shù)組只能將指定元素賦值為null，當(dāng)各種元素依然存在；
• 線性表提供方法來搜索指定元素的位置，但數(shù)組一般不提供該方法；
• 線性表提供方法來清空所有元素，數(shù)組一般不提供類似方法。

10、Java提供的線性表的實(shí)現(xiàn)

?ArrayList和LinkedList

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的程序员基本功09 线性表的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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