(二)Java数据结构和算法——数组

时间:2023-03-09 22:55:22
(二)Java数据结构和算法——数组

一、数组的实现

  • 上一篇博客我们介绍了一个数据结构必须具有以下基本功能:

  ①、如何插入一条新的数据项

  ②、如何寻找某一特定的数据项

  ③、如何删除某一特定的数据项

  ④、如何迭代的访问各个数据项,以便进行显示或其他操作

package arrays;

import java.util.Arrays;

public class MyArray {

    private int[] intArray;

    private int elems;

    private int length;

    /**
* 默认创建一个长度为50的素组
*/
public MyArray(){
elems = 0;
length = 50 ;
intArray = new int[length]; } /**
* 自定义数组长度
* @param length
*/
public MyArray(int length){
elems = 0;
this.length = length;
intArray = new int[length];
} public int getSize(){
return elems;
} /**
* 遍历数组
*/
public void display(){
for(int i=0;i<elems;i++){
System.out.println(intArray[i]);
}
} /**
* 添加元素,
* 添加成功返回true,添加的元素超过范围了返回false
* @param value
* @return
*/
public boolean add(int value){ if(elems == length){
return false;
}
intArray[elems] = value;
elems++;
return true; } /**
* 根据下标获取元素
*
* @param index
* @return
*/
public int get(int index) {
if(index<0 || index>elems){
System.out.println("数组元素越界"); } return intArray[index];
} /**
* 查找元素
*
* @return 如果找到则返回元素下标,如果不存在则返回-1
*/
public int search(int value){ for(int i=0;i<elems;i++){
if(intArray[i] == value){
return i;
}
}
return -1;
} /**
* 删除元素
* @param value
* @return 删除成功返回true,删除的值不存在返回false
*/
public boolean delete(int value){ int index = search(value); if(index != -1){ if(index == elems-1){
//刚好是最后一个元素
elems--;
}else{
//将目标元素索引之后的元素全部往前移一位
for(int i=index;i<elems;i++){
intArray[i] = intArray[i+1];
}
elems--;
} return true;
}else{
System.out.println("该值不存在");
return false;
} } /**
* 修改值
* @param oldValue
* @param newValue
* @return 修改成功返回true,失败返回false
*/
public boolean modify(int oldValue ,int newValue){ int index = search(oldValue);
if(index == -1){
System.out.println("修改失败:该值不存在");
return false;
}else{
intArray[index] = newValue;
return true;
} } }

测试:

  public static void main(String[] args) {
MyArray myArray = new MyArray(7);
myArray.add(1);
myArray.add(10);
myArray.add(15);
myArray.add(20);
myArray.add(25);
myArray.display(); System.out.println("第0个元素为="+myArray.get(0));
myArray.delete(1);
System.out.println("删除后的数组为");
myArray.display(); myArray.modify(15,1555);
System.out.println("修改后的数组为");
myArray.display();
}

结果:

(二)Java数据结构和算法——数组

二、数组的优缺点

数组的局限性分析:

  ①、插入快,对于无序数组,上面我们实现的数组就是无序的,即元素没有按照从大到小或者某个特定的顺序排列,只是按照插入的顺序排列。无序数组增加一个元素很简单,只需要在数组末尾添加元素即可,但是有序数组却不一定了,它需要在指定的位置插入。

  ②、查找慢,当然如果根据下标来查找是很快的。但是通常我们都是根据元素值来查找,给定一个元素值,对于无序数组,我们需要从数组第一个元素开始遍历,直到找到那个元素。有序数组通过特定的算法查找的速度会比无需数组快,后面我们会讲各种排序算法。

  ③、删除慢,根据元素值删除,我们要先找到该元素所处的位置,然后将元素后面的值整体向前面移动一个位置。也需要比较多的时间。

  ④、数组一旦创建后,大小就固定了,不能动态扩展数组的元素个数。如果初始化你给一个很大的数组大小,那会白白浪费内存空间,如果给小了,后面数据个数增加了又添加不进去了。

  很显然,数组虽然插入快,但是查找和删除都比较慢,而且扩展性差,所以我们一般不会用数组来存储数据,那有没有什么数据结构插入、查找、删除都很快,而且还能动态扩展存储个数大小呢,答案是有的,但是这是建立在很复杂的算法基础上,后面我们也会详细讲解。