1.資料結構學習之線性表（一）
開篇：資料結構是程式應用裡基礎的學科。 官方來說，資料結構是計算機儲存、組織資料的方式。
資料結構有著非常重要的重用，如果理解並且掌握它，在我們的學習或者工作中的開發會事半功倍。
接下來，開始我們的資料結構學習之路吧。(程式碼為C#形式)
1.什麼是線性表?
線性表是最基本、最簡單、也是最常用的一種資料結構。例如我們開發中最常用的關係型資料庫。
例如這張學生表。
| 學號 | 姓名 | 性別 | 年齡 |
| 1 | 阿黃 | 男 | 22 |
| 2 | 阿虎 | 女 | 23 |
| 3 | 阿蛋 | 男 | 24 |
在這張學生表中，這裡的表為典型的線性表,由a1,a2......an組成的有限序列，在這張表中有3個數據元素，也稱紀錄，（學校，姓名..）這些稱為資料項。
由此可見:線性表有如下特徵:
1.有且僅有一個為開始元素的（在這裡,阿黃是首個開始資料），它沒有前趨，僅有一個後繼元素(這裡為阿虎)。
2.有且僅有一個為結束元素的（在這裡,阿蛋是結束資料），它沒有後繼，僅有一個直接前趨勢(這裡為阿虎)。
3.除去首尾的兩個元素，其餘的為內部元素，有且僅有一個直接前趨勢和直接後繼元素(這裡為阿虎)。
2.線性表的基本運算?
對於線性表，有這幾種基本的運算:
1.增加元素 。2.查元素 。3.插入元素。4.刪除元素等等。
接下來我會使用C# 來構建一個最基本的線性表型別(陣列)，大家也可以使用自己的語言來改寫。
3.程式碼片段
我們先新增個Array類，初始化的時候我們預設給容量Capacity為20。
public class Array
{
private int[] Data;
private int Size;
private readonly int Capacity;
public bool IsFull => this.Capacity == this.Size;
public Array(int capacity = 20)
{
this.Capacity = capacity;
this.Data = new int[this.Capacity];
}
}
Add方法在末尾新增元素。判斷是否容量已滿。滿了就報了異常。加成功了，Size就會+1
1 public void Add(int value)
2 {
3 if (IsFull)
4 throw new Exception("Array is full");
5 this.Size++;
6 this.Data[this.Size - 1] = value;
7 }
Insert方法在特定位置插入元素。
例如這張，此時5要插入到這個數組裡，插入成功後應為1，2，5，3，4。長度Size會增加。
程式碼如下：只要迴圈當前插入的元素到陣列長度。每一個都往後移動一位即可。插入之前的資料不動。
public void Insert(int index,int value)
{
if (index < 0)
throw new Exception("indexis less than zero");
if (index > this.Capacity-1 || index > this.Size)
throw new Exception("index is more than capacity or Size");
for (int i = Size-1; i >index-1; i--)
{
this.Data[i + 1] = this.Data[i];
}
this.Data[index] = value;
this.Size++;
}
Delete方法在刪除元素。
1.根據索引刪除元素，與插入類似，刪除當前索引的值，後面的元素應全部往前移動一格。最後一為元素應置為空，長度Size也應減1。
1 public void Delete(int index)
2 {
3 if (index < 0)
4 throw new Exception("index is less than zero");
5 if (index > this.Capacity-1)
6 throw new Exception("index is more than capacity");
7 if (index > this.Size-1)
8 return;
9 for (int i = index; i < this.Size-1; i++)
10 {
11 this.Data[i] = this.Data[i+1];
12 }
13 this.SetEmpty(this.Size-1);
14 this.Size--;
15 }
16
17 private void SetEmpty(int index)
18 {
19 this.Data[index] = default;
20 }
2.刪除某個元素值，查詢到這個值所在的索引，再去刪除他。
public void DeleteElement(int value)
{
var eleIndex = -1;
for (int i = 0; i < this.Size; i++)
{
if (this.Data[i] == value)
eleIndex = i;
}
if (eleIndex < 0)
return;
this.Delete(eleIndex);
}
跟新元素，這個嘛，比較簡單。
1 public void Update(int index,int value)
2 {
3 if (index < 0)
4 throw new Exception("index is less than zero");
5 if (index > this.Capacity - 1)
6 throw new Exception("index is more than capacity");
7 if (index > this.Size - 1)
8 return;
9 this.Data[index] = value;
10 }
常規判斷,判斷資料是否存在，查詢方法等等。
1 public bool IsContain(int value)
2 {
3 var isContain = false;
4 for (int i = 0; i < this.Size; i++)
5 {
6 if (this.Data[i] == value)
7 isContain = true;
8 }
9 return isContain;
10 }
11
12 public int Find(int value)
13 {
14 for (int i = 0; i < this.Size; i++)
15 {
16 if (this.Data[i] == value)
17 return i;
18 }
19 return -1;
20 }
21
22 public int Search(int index)
23 {
24 if(index>Size-1 || index<0)
25 throw new Exception("this index is empty or index is less than zero");
26 return this.Data[index];
27 }
28
29 public override string ToString()
30 {
31 var list = new List<int>();
32 for (int i = 0; i < this.Size; i++)
33 {
34 list.Add(this.Data[i]);
35 }
36 return $"Use {this.Size}, Capacity {this.Capacity} Numbers is {string.Join(",", list.Select(i => i))}";
37 }
寫到這裡。我們基本的寫好了一個最簡單的陣列線性表。但有沒有發現,我們寫的這種結構侷限性很大，比如他只支援int呀，我們肯定想支援各種型別。
而且我們此時的各中方法效能又如何呢，算句話說我們的空間複雜度又是如何的呢，容量問題又如何解決呢。我們下一章再來優化和改善這一陣列結構。謝謝大家~~~~~~
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