資料結構_線性表_棧_佇列的(面向介面)實現_Unit_1；
阿新 • • 發佈：2018-12-13
Topic 1：線性表
package lanqiao; /** * 線性表的介面 * 我們的這個介面為順序儲存的線性表服務 * 我們進行面向介面的程式設計 * @author wangtong * */ public interface List { //指定的下標（索引）位置插入資料元素（增） public void insert(int index,Object obj) throws Exception; //刪除指定下標（索引）位置的資料（刪） //注意我們的這個刪除方法的操作一般情況下 都要把我們刪除的那個資料給返回出來顯示一下的 public Object delect(int index) throws Exception; //替換指定下標（索引）位置的資料（改） public void replace (int index,Object obj) throws Exception; //獲取指定下標位置的元素（查） public Object getData(int index) throws Exception; //獲取線性表中元素的個數 public int getSize(); //判斷線性表是否為空 public boolean isEmpty(); }
package lanqiao; /** * * 實現List介面 完成順序儲存的線性表 * 底層實現是陣列 * 我們要時刻注意 size指的是元素的個數 他等於下標減一 * @author wangtong * */ public class LinearList implements List { //線性表的預設長度 private final int defaultSize = 10; //線性表的總長度 private int totalSize ; //線性表中元素個數 private int size; //順序儲存的線性表 private Object[] linearList; //無參建構函式 這個無參建構函式應當構造一個預設長度的線性表 //所以我們先寫一個實現構造預設函式 private void init (int sz) { totalSize = sz; size = 0; linearList = new Object[sz]; } //無參構造 public LinearList () { init(defaultSize); } //有參建構函式 public LinearList (int size) { init(size); } @Override public void insert(int index, Object obj) throws Exception { //先判斷線性表是否有空餘的位置 if (size == totalSize) { throw new Exception("線性表已滿，無法插入！！！"); } //再判斷索引是否越界 /* * 只允許線上性表元素的之前後之後插入 不能在一個空位置的之後插入 * 我們這裡的判斷條件設定為判斷 index > size 要是成立的話那麼就會 * 在一個空位置的之後插入 不符合 ；index = size是允許的這個時候 * 就是在最後一個元素的後面插入 */ if (index > size) { throw new Exception("插入的位置不正確！！！"); } //索引滿足條件之後 我們要把插入位置的元素及其以後的元素都向後移動 //我們這裡要注意移動的順序 要從後往前執行才能保證資料不會被覆蓋 for (int i = size - 1; i >= index; i--) { linearList[i+1] = linearList[i]; } //插入元素 linearList[index] = obj; //記錄元素的插入 size ++; } @Override public Object delect(int index) throws Exception { //判斷線性表是否為空 if (size == 0) { throw new Exception ("線性表已空，無法刪除！！！"); } //判斷索引是否有錯 if (index > size-1) { throw new Exception ("刪除的元素不存在！！！"); } //當索引符合要求之後開始刪除 //先獲得我們要刪除的元素 不然一會給覆蓋了 Object temp = linearList[index]; //從index的後一位開始往前移動 for (int i = index; i < size - 1; i++) { linearList[i] = linearList[i+1]; } //刪除減一 size --; return temp; } @Override public void replace(int index, Object obj) throws Exception { //判斷線性表為空 if (size == 0) { throw new Exception ("線性表已空，無法替換！！！"); } //判斷索引是否越界 if (index > size-1) { throw new Exception ("替換的元素的下標錯誤（下標指向的那個元素為null）！！！"); } //替換 linearList[index] = obj; } @Override public Object getData(int index) throws Exception { //判斷線性表為空 if (size == 0) { throw new Exception ("線性表已空，無法查詢元素！！！"); } //判斷索引是否越界 if (index > size-1) { throw new Exception ("查詢的那個元素為null（下標指向的那個元素為null）！！！"); } return linearList[index]; } @Override public int getSize() { return size; } @Override public boolean isEmpty() { // if (size == 0) { // return true; // } else { // return false; // } //看簡單的程式碼 return size == 0; } //增加方法 print public void print () { // 我們這裡使用增強for會出現問題 for (int i = 0; i < size; i++) { System.out.println(linearList[i]); } } //增加方法追加 表示線上性表的後面加一個元素 public void append(Object obj) throws Exception { //先判斷線性表是否有空餘的位置 if (size == totalSize) { throw new Exception("線性表已滿，無法插入！！！"); } size ++;//為了解決第一個元素的加入 linearList[size - 1] = obj; } }
package test; import lanqiao.LinearList; /** * 測試我們寫的順序儲存的線性表 * @author wangtong * */ public class TestLinearList { public static void main (String[] args) { //無參構造 LinearList ll = new LinearList() ; //有參構造 //LinearList ll2 = new LinearList(20); try { for(int i = 0; i < 10; i++) ll.append(i); System.out.println(ll.getSize()); System.out.println("------------------------------------------"); System.out.println("刪除" + ll.delect(5)); System.out.println("------------------------------------------"); System.out.println(ll.getSize()); System.out.println("------------------------------------------"); System.out.println(ll.getData(5)); System.out.println(ll.getData(6)); ll.replace(1,3); System.out.println("------------------------------------------"); ll.print(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
Topic 2 ： 棧
package lanqiao;
/**
* 實現棧的面向介面程式設計
* 先進後出 棧的刪除（出棧）並不是真正的刪除
* 他只是把指標變數挪了一位
* @author wangtong
*
*/
public interface StackInterface {
//進棧（壓棧）
public void push (Object obj) throws Exception;
//出棧 跟以前一樣刪除一個元素要 返回這個元素看看刪除的是什麼
public Object pop () throws Exception;
//檢視棧頂元素但不刪除
public Object getTop () throws Exception;
//判斷是否為空棧
public boolean isEmpty();
}
package lanqiao;
/**
* 棧類的實現
* @author wangtong
*
*/
public class Stack implements StackInterface{
//棧頂指標 也表示棧內的元素個數
private int top;
//棧的總空間
private int totalSize;
//預設棧的空間
private final int defaultSize = 10;
//棧的容器
private Object[] stack;
//初始化方法
private void init( int sz) {
top = 0;
totalSize = sz;
stack = new Object[sz];
}
//無參構造器
public Stack () {
init(defaultSize);
}
//有參構造器
public Stack (int size) {
init(size);
}
@Override
public void push(Object obj) throws Exception {
//檢測棧是否已滿
if (top == totalSize) {
throw new Exception("棧已滿！！！");
}
stack[top] = obj;
top ++;
}
@Override
public Object pop() throws Exception {
//檢測棧是否為空
if (top == 0) {
throw new Exception("棧為空！！！");
}
top --;
return stack[top];
}
@Override
public Object getTop() throws Exception {
//檢測棧是否為空
if (top == 0) {
throw new Exception("棧為空！！！");
}
return stack[top - 1];
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return top == 0;
}
}
package lanqiao;
/**
* 測試自己棧的實現
* 基於陣列的順序棧
* @author wangtong
*
*/
public class TestStack {
public static void main (String[] args) {
Stack s = new Stack();
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
s.push(i);
System.out.println(s.getTop());
}
// 逐個出棧
while (!s.isEmpty()) {
System.out.println(s.pop());
}
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
Topic 3：佇列
package lanqiao;
/**
* 佇列的特點是隊頭刪除 隊尾插入
* 實現佇列的面向介面程式設計
* @author wangtong
*
*/
public interface QueueInterface {
//入隊
public void enter (Object obj) throws Exception;
//出隊
public Object out () throws Exception;
//獲取但不刪除隊首元素
public Object lookFront () throws Exception;
//判空
public boolean isEmpty () ;
}
package lanqiao;
/**
* 佇列的實現類
* @author wangtong
*
*/
public class Queue implements QueueInterface{
private Object[] queue;
private int front;
private int rear;
private final int defaultSize = 10;
private int totalSize;
private void init (int size) {
front = 0;
rear = 0;
totalSize = size;
queue = new Object[size];
}
public Queue () {
init(defaultSize);
}
public Queue (int size) {
init(size);
}
@Override
public void enter(Object obj) throws Exception {
//判滿
if (front == totalSize) {
throw new Exception ("你的佇列已滿！！！");
}
queue[rear++] = obj;//先賦值 後加加
}
@Override
public Object out() throws Exception {
//判空
if (isEmpty()) {
throw new Exception ("棧為空！！！");
}
Object temp = queue[front++];
return temp;
}
@Override
public Object lookFront() throws Exception {
//判空
if (isEmpty()) {
throw new Exception ("棧為空！！！");
}
return queue[front];
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return front == rear;
}
//增加方法 自身的長度
public int length () {
return rear - front;
}
}
package lanqiao;
/**
* 測試位元組寫的順序儲存結構的佇列
* @author wangtong
*
*/
public class TestQueue {
public static void main (String[] args) throws Exception {
Queue q = new Queue();
for (int i = 0; i < 9; i++) {
q.enter(i);
}
System.out.println(q.out());
q.enter(1);
System.out.println(q.length());
}
}