Java基礎 - 線性表基本概念__Java

從資料的邏輯結構來分，資料元素之間存在的關聯關係被稱為資料的邏輯結構。歸納起來，應用程式中的資料大致有如下四種基本的邏輯結構：

1、集合：資料元素之間“同屬於一個集合”的關係

2、線性結構：資料元素之間存在一個對一個的關係。

3、樹形結構：資料元素之間存在一個對多個的關係。

4、圖狀或網狀結構：資料元素之間存在多個對多個的關係。

對於常用的資料結構，可以將其簡單地分為線性結構和非線性結構。其中線性結構主要是線性表，非線性結構則主要是樹和圖。本次討論線性表。

線性表（Linear List）是由 n（n >= 0）個資料元素（節點）a1a2a3a4……an組成的有序序列。

線性表中的每個元素必須具有相同的結構（即擁有相同的資料項目）。線性表是線性結構中最簡單也是最常用的一種資料結構。很多人容易把線性表的資料元素理解成簡單的資料項目，其實不然。如下圖所示就是一個線性表。

員工編號	姓名	年齡	學曆
0001	孫悟空	500	專科
0002	豬八戒	400	本科
0003	沙和尚	300	本科
0004	唐三藏	40	碩士
……	……	……	……

對於上表的資料而言，它本質上依然是線性表，只是他的每個資料元素都是一個“符合”的對象，每個資料元素包括四個資料項目（也被稱為Field）：員工編號，姓名，年齡，學曆。

關於線性表還可以有如下定義：

1、線性表中包含的資料元素個數 n  被稱為表的長度，當線性表的長度為 0 時該表也被稱為空白表。

2、當 n > 0 時，表可以表示為：（a1，a2，a3，a4，a5，……an）

對於一個非空的、有限的線性表而言，它總具有如下基本特徵：

（1）、總存在唯一的“第一個”資料元素。

（2）、總存在唯一的“最後一個”資料元素。

（3）、除第一個資料元素外，集合中的每一個資料元素都只有一個前驅的資料元素。

（4）、除最後一個資料元素外，集合中的每一個資料元素都只有一個後繼的資料元素。

（關於前驅和後繼的概念可以去查查有關有向圖中拓撲排序的書籍）。

如果要實現一個線性表，程式首先需要確定該線性表的每個資料元素。接下來，應該為該線性表實現如下操作：
（1）、初始化：通常是一個構造器，用於建立一個空的線性表。

（2）、返回線性表的長度：該方法用於返回線性表中資料元素的個數。

（3）、擷取指定索引處的元素：根據索引返回線性表中的資料元素。

（4）、按值尋找資料元素的位置：如果線性表中存在一個或多個與尋找值相等的資料元素，那麼該方法返回第一個搜尋到的值相等的資料元素的索引，如果沒有則返回 -1。

（5）、直接插入資料元素：向線性表的頭部插入一個資料元素，線性表的長度 +1、

（6）、向指定位置插入元素：向線性表的指定索引處插入一個資料元素，線性表的長度 +1、

（7）、直接刪除資料元素：刪除線性表頭部的資料元素，線性表的長度 -1.

（8）、刪除線性表中指定索引處的資料元素：刪除線性表中指定索引處的資料元素，線性表的長度-1.

（9）、判斷線性表是否為空白：該方法判斷線性表是否為空白，如果線性表為空白，則返回 true，如果不為空白，則返回 false。

（10）、清空線性表：將線性表清空。