学习C#数据结构之线性表

什么是线性表

线性表是最简单、最基本、最常用的数据结构。线性表是线性结构的抽象(Abstract)，线性结构的特点是结构中的数据元素之间存在一对一的线性关系。这种一对一的关系指的是数据元素之间的位置关系，即：（ 1）除第一个位置的数据元素外，其它数据元素位置的前面都只有一个数据元素；（ 2）除最后一个位置的数据元素外，其它数据元素位置的后面都只有一个元素。也就是说，数据元素是一个接一个的排列。因此，可以把线性表想象为一种数据元素序列的数据结构。

线性表就是位置有先后关系，一个接着一个排列的数据结构。

自己定义一个线性表接口

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _001_线性表
{
    interface IListDS<T>
    {
        int GetLength();
        void Clear();
        bool IsEmpty();
        void Add(T item);
        void Insert(T item, int index);
        T Delete(int index);
        T this[int index] { get; }
        T GetEle(int index);
        int Locate(T value);
    }
}

创建一个类继承接口

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _001_线性表
{
    //顺序表实现方式
    class SeqList<T> : IListDS<T>
    {
        private T[] data;//用来存储数据
        private int count = 0;//表示存了多少个数据

        public SeqList(int size)//size就是最大容量
        {
            data = new T[size];
            count = 0;
        }

        public SeqList():this(10)//默认构造函数 容量是10
        {

        }

        public T this[int index]
        {
            get
            {
                return GetEle(index);
            }
        }

        public void Add(T item)
        {
            if (count == data.Length) //当前数组已经存满
            {
                Console.WriteLine("当前顺序表已经存满，不允许再存入");
            }
            else
            {
                data[count] = item;
                count++;
            }
        }

        public void Clear()
        {
            count = 0;
        }

        public T Delete(int index)
        {
            T temp = data[index];
            for(int i = index+1; i <count; i++)
            {
                data[i - 1] = data[i];
            }
            count--;
            return temp;
        }

        public T GetEle(int index)
        {
            if(index >= 0 && index <= count - 1)
            {
                return data[index];
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("索引不存在");
                return default(T);
            }
        }

        public int GetLength()//取得数据的个数
        {
            return count;
        }

        public void Insert(T item, int index)
        {
            for (int i = count - 1; i >= index; i--)
            {
                data[i + 1] = data[i];
            }
            data[index] = item;
            count++;
        }

        public bool IsEmpty()
        {
            return count == 0;
        }

        public int Locate(T value)
        {
            for(int i = 0; i < count; i++)
            {
                if (data[i].Equals(value))
                {
                    return i;
                }
            }
            return -1;
        }
    }
}

一个简单的实例

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _001_线性表
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //1.使用BCL中的List线性表
            //List<string> strList = new List<string>();
            //strList.Add("123");
            //strList.Add("456");
            //strList.Add("789");
            //Console.WriteLine(strList[1]);
            //strList.Remove("789");
            //Console.WriteLine(strList.Count);
            //strList.Clear();
            //Console.WriteLine(strList.Count);
            //Console.ReadKey();

            //使用我们自己的顺序表
            SeqList<string> seqList = new SeqList<string>();
            seqList.Add("123");
            seqList.Add("456");
            seqList.Add("789");
            Console.WriteLine(seqList[0]);
            Console.WriteLine(seqList.GetEle(0));

            seqList.Insert("777", 1);
            for(int i =0;i<seqList.GetLength(); i++)
            {
                Console.Write(seqList[i] + " ");
            }
            Console.WriteLine();

            seqList.Delete(0);
            for (int i = 0; i < seqList.GetLength(); i++)
            {
                Console.Write(seqList[i] + " ");
            }
            Console.WriteLine();
            seqList.Clear();
            Console.WriteLine(seqList.GetLength());
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

结果如下图

单链表

Node.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _001_线性表
{
    class Node<T>
    {
        //单链表的结点
        private T data;
        private Node<T> next;//指针 用来指向下一个元素
        public Node()
        {
            data = default(T);
            next = null;
        }

        public Node(T value)
        {
            data = value;
            next = null;
        }

        public Node(T data,Node<T> next)
        {
            this.data = data;
            this.next = next;
        }

        public Node(Node<T> next)
        {
            this.next = next;
        }

        public T Data
        {
            get { return data; }
            set { data = value; }
        }

        public Node<T> Next 
        {
            get { return next; }
            set { next = value; }
        }
    }
}

LinkList.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _001_线性表
{
    class LinkList<T> : IListDS<T>
    {
        private Node<T> head;

        public LinkList()
        {
            head = null;
        }


        public T this[int index]
        {
            get
            {
                Node<T> temp = head;
                for(int i = 1; i <= index; i++)
                {
                    temp = temp.Next;
                }
                return temp.Data;
            }
        }

        public void Add(T item)
        {
            Node<T> newNode = new Node<T>(item);
            //如果头结点为空，那么这个新的结点就是头结点
            if(head == null)
            {
                head = newNode;
            }
            else
            {
                //把新来的结点放到链表的尾部
                //要访问链表的尾结点
                Node<T> temp = head;
                while (true)
                {
                    if(temp.Next != null)
                    {
                        temp = temp.Next;
                    }
                    else
                    {
                        break;
                    }
                }
                temp.Next = newNode;
            }
            
        }

        public void Clear()
        {
            head = null;
        }

        public T Delete(int index)
        {
            T data = default(T);
            if(index == 0)
            {
                data = head.Data;
                head = head.Next;
            }
            else
            {
                Node<T> temp = head;
                for (int i = 1; i <= index - 1; i++)
                {
                    //让temp向后移动位置
                    temp = temp.Next;
                }
                Node<T> preNode = temp;
                Node<T> currentNode = temp.Next;
                data = currentNode.Data;
                Node<T> nextNode = currentNode.Next;
                preNode.Next = nextNode;
            }
            return data;
        }

        public T GetEle(int index)
        {
            return this[index];
        }

        public int GetLength()
        {
            if (head == null) return 0;
            Node<T> temp = head;
            int count = 1;
            while (true)
            {
                if(temp.Next!= null)
                {
                    count++;
                    temp = temp.Next;
                }
                else { break; }
            }
            return count;
        }

        public void Insert(T item, int index)
        {
            Node<T> newNode = new Node<T>(item);
            if(index == 0)//插入到头结点
            {
                newNode.Next = head;
                head = newNode;
            }
            else
            {
                Node<T> temp = head;
                for(int i = 1; i <= index - 1; i++)
                {
                    //让temp向后移动位置
                    temp = temp.Next;
                }
                Node<T> preNode = temp;
                Node<T> currentNode = temp.Next;
                preNode.Next = newNode;
                newNode.Next = currentNode;
            }
        }

        public bool IsEmpty()
        {
            return head == null;
        }

        public int Locate(T value)
        {
            Node<T> temp = head;
            if(temp == null)
            {
                return -1;
            }
            else
            {
                int index = 0;
                while (true)
                {
                    if(temp.Data.Equals(value))
                    {
                        return index;
                    }
                    else
                    {
                        if(temp.Next!=null)
                        {
                            temp = temp.Next;
                        }
                        else
                        {
                            break;
                        }
                    }
                }
                return -1;
            }
        }
    }
}