Java基於可擴充數組的向量實現(演算法源碼)

/* 高手之作，本人謹以收藏者身份拿出共用供大家參考! */

 

/*
 * 向量介面
 */

package dsa;

public interface Vector {
//返迴向量中元素數目
 public int getSize();

//判斷向量是否為空白
 public boolean isEmpty();

//取秩為r的元素
 public Object getAtRank(int r)
 throws ExceptionBoundaryViolation;

//將秩為r的元素替換為obj
 public Object replaceAtRank(int r, Object obj)
 throws ExceptionBoundaryViolation;

//插入obj，作為秩為r的元素；返回該元素
 public Object insertAtRank(int r, Object obj)
 throws ExceptionBoundaryViolation;

//刪除秩為r的元素
 public Object removeAtRank(int r)
 throws ExceptionBoundaryViolation;
}

 

 

/*
 * 基於數組的向量實現
 */

package dsa;

public class Vector_Array implements Vector {
 private final int N = 1024;//數組的容量
 private int n = 0;//向量的實際規模
 private Object[] A;//對象數組

//建構函式
 public Vector_Array() {
  A = new Object[N];
  n = 0;
 }

//返迴向量中元素數目
 public int getSize() { return n; }

//判斷向量是否為空白
 public boolean isEmpty() { return (0 == n) ? true : false; }

//取秩為r的元素
 public Object getAtRank(int r)//O(1)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r >= n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  return A[r];
 }

//將秩為r的元素替換為obj
 public Object replaceAtRank(int r, Object obj)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r >= n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  Object bak = A[r];
  A[r] = obj;
  return bak;
 }

//插入obj，作為秩為r的元素；返回該元素
 public Object insertAtRank(int r, Object obj)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r > n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  if (n >= N) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：數組溢出");
  for (int i=n; i>r; i--) A[i] = A[i-1];//後續元素順次後移
  A[r] = obj;//插入
  n++;//更新當前規模
  return obj;
 }

//刪除秩為r的元素
 public Object removeAtRank(int r)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r >= n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  Object bak = A[r];
  for (int i=r; i<n; i++) A[i] = A[i+1];//後續元素順次前移
  n--;//更新當前規模
  return bak;
 }
}

 

/*
 * 基於可擴充數組的向量實現
 */

package dsa;

public class Vector_ExtArray implements Vector {
 private int N = 8;//數組的容量，可不斷增加
 private int n;//向量的實際規模
 private Object A[];//對象數組

//建構函式
 public Vector_ExtArray() { A = new Object[N]; n = 0; }

//返迴向量中元素數目
 public int getSize() { return n; }

//判斷向量是否為空白
 public boolean isEmpty() { return (0 == n) ? true : false; }

//取秩為r的元素
 public Object getAtRank(int r)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r >= n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  return A[r];
 }

//將秩為r的元素替換為obj
 public Object replaceAtRank(int r, Object obj)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r >= n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  Object bak = A[r];
  A[r] = obj;
  return bak;
 }

//插入obj，作為秩為r的元素；並返回該元素
 public Object insertAtRank(int r, Object obj)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r > n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  if (N <= n) {//空間溢出的處理
   N *= 2;
   Object B[] = new Object[N];//開闢一個容量加倍的數組
   for (int i=0; i<n; i++) B[i] = A[i];//A[]中內容複寫至B[]
   A = B;//用B替換A（原A[]將被自動回收）
  }
  for (int i=n; i>r; i--) A[i] = A[i-1];//後續元素順次後移
  A[r] = obj;//插入
  n++;//更新當前規模
  return obj;
 }

//刪除秩為r的元素
 public Object removeAtRank(int r)
 throws ExceptionBoundaryViolation {
  if (0 > r || r >= n) throw new ExceptionBoundaryViolation("意外：秩越界");
  Object bak = A[r];
  for (int i=r; i<n-1; i++) A[i] = A[i+1];//後續元素順次前移
  n--;//更新當前規模
  return bak;
 }
}