Java数据结构之线性表

Java数据结构之线性表

这篇文章我们来说说Java里一个很重要的数据结构——线性表,还是这张图,线性表对应着下图里的List。

红框里的内容就是线性表的大家族了,其中黄色部分是要重点了解的,线性表里的元素是按线性排列的(这里的线性指逻辑上的) 线性表分为两大类,分别是顺序表和链表

一、顺序表

顺序表中的数据元素存储是连续的,内存划分的区域也是连续的。存储结构如下图:

我们的ArrayList底层是数组实现的,底层元素在内存中是按顺序排列的,ArrayList是Java中顺序表的体现。


二、链表

链表在物理存储上通常是非连续、非顺序的方式存储的,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用来实现的。

1、单向链表

很简单,内存中的对象是随机分布的,对象不但存储了张三、李四等数据,还持有一个next引用,指向下一个对象,来确定一组对象的逻辑顺序。

2、循环链表

也很简单,和单向链表一样,只不过最后一个对象的next又指向了第一个对象。

3、双向链表

不但持有next引用,指向下一个对象,还持有一个prev引用,指向上一个对象。

记住双向链表这个图,很重要,下一篇文章我们要讲的LinkedList就是以双向链表的方式实现的。


三、栈和队列

栈和队列是两种比较特殊的线性表。

1、

栈是一种操作受限制的线性表。其限制是仅允许在线性表的尾部进行添加和删除操作,这一端被称为栈顶,另一端称为栈底。向一个栈添加新元素叫压栈,删除元素又称为出栈

如上图,把赵六放入到栈中叫压栈,不放入赵六,直接取出(删除)王五的过程叫出栈,只能从栈顶放入和删除元素。本文第一张图里的Stack就是栈在Java中的实现。举个例子,最后洗好的盘子都是叠放在最上面的,但每次用的时候都是从最上面拿,最先洗好的盘子反而不容易用到。


2、队列

队列也是一种操作受限制的线性表。只能从头部删除(取出)元素,从队尾添加元素,进行删除操作的端称为队头。

看上面的图,只能从队尾添加元素,队头取出(删除)元素。本文第一张图里的Queue就是队列的体现,Queue是基于链表来体现的。注意,Queue是一个接口,直接写如下代码是会报错的

Queue queue = new Queue();//会报错Queue是接口不允许实例化

正确的用法是

Queue queue = new LinkedList();//  正确的用法基于链表来实现

队列的链表实现是通过子类LinkedList来实现的,Queue接口收窄了LinkedList的访问权限,只提供从队尾,队头等的操作。

为了加深大家的印象,我举一个例子,恶心了一点,但保证大家能记住,大家在喝啤酒的过程中,正常去厕所小解的,这个过程叫做队例。喝多了吐出来的过程,叫做栈


以上就是Java线性表的介绍,面试中会经常被问起,后续文章会把重点都说一下,希望对大家能有所帮助。


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编辑于 2017-09-13

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