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算法系列15天速成 第七天 线性表【上】

  • 时间:2020-11-20 03:01 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:算法系列15天速成 第七天 线性表【上】
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。
[u]复制代码[/u] 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: [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201311/20131110140043115.png[/img]
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