本文實例講述了C#數據結構之順序表(SeqList)實現方法。分享給大家供大家參考,具體如下:
線性結構(Linear Stucture)是數據結構(Data Structure)中最基本的結構,其特征用圖形表示如下:

即:每個元素前面有且只有一個元素(稱為“前驅”),同樣后面有且只有一個元素(稱為"后繼")--注:起始元素的前驅認為是空,末尾元素的后繼認為也是空,這樣在概念上就不沖突了。
線性表(List)是線性結構的一種典型實現,它又可以分為:順序表(SeqList)和鏈表(LinkList)二大類.
順序表(SeqList)的基本特征為:元素在內部存儲時是一個接一個在存儲單元中按順序存儲的,所以只要知道"起始元素的存儲地址"--稱為順序表的基地址(Base Address)以及順序表中任何元素的位置(即它是第幾個元素),就能直接定位到該元素的地址,從而直接訪問到該元素的值。也就是說存儲/讀取每個元素所用的時間是相同的,即所謂的“隨機存取”
C#語言中數組(Array)在內存中占用的就是一組連續的存儲區域,所以用數組來實現順序表再適用不過。
先來定義線性表的通用接口IListDS.cs(注:DS為DataStructure的縮寫)
namespace 線性表{ public interface IListDS<T> { //取得線性表的實際元素個數 int Count(); //清空線性表 void Clear(); //判斷線性表是否為空 bool IsEmpty(); //(在末端)追加元素 void Append(T item); //在位置i“前面”插入元素item void InsertBefore(T item, int i); //在位置i“后面”插入元素item void InsertAfter(T item, int i); //刪除索引i處的元素 T RemoveAt(int i); //獲得索引位置i處的元素 T GetItemAt(int i); //返回元素value的索引 int IndexOf(T value); //反轉線性表的所有元素 void Reverse(); }}順序表(SeqList)的實現:
using System;using System.Text;namespace 線性表{ /// <summary> /// 順序表 /// </summary> /// <typeparam name="T"></typeparam> public class SeqList<T> : IListDS<T> { private int maxsize; private T[] data; private int last; //類索引器 public T this[int index] { get { return this.GetItemAt(index); } set { if (index < 0 || index > last + 1) { Console.WriteLine("Position is error"); return; } data[index] = value; } } //最后一個元素的下標 public int Last { get { return last; } } //最大容量 public int Maxsize { get { return this.maxsize; } set { this.maxsize = value; } } //構造函數 public SeqList(int size) { data = new T[size]; maxsize = size; last = -1; } //返回鏈表的實際長度 public int Count() { return last + 1; } //清空 public void Clear() { last = -1; } //是否空 public bool IsEmpty() { return last == -1; } //是否滿 public bool IsFull() { return last == maxsize - 1; } //(在最后位置)追加元素 public void Append(T item) { if (IsFull()) { Console.WriteLine("List is full"); return; } data[++last] = item; } /// <summary> ///前插 /// </summary> /// <param name="item">要插入的元素</param> /// <param name="i">要插入的位置索引</param> public void InsertBefore(T item, int i) { if (IsFull()) { Console.WriteLine("List is full"); return; } if (i < 0 || i > last + 1) { Console.WriteLine("Position is error"); return; } if (i == last + 1) { data[last + 1] = item; } else { //位置i及i以后的元素,全部后移 for (int j = last; j >= i; j--) { data[j + 1] = data[j]; } data[i] = item; } ++last; } /// <summary> /// 后插 /// </summary> /// <param name="item"></param> /// <param name="i"></param> public void InsertAfter(T item, int i) { if (IsFull()) { Console.WriteLine("List is full"); return; } if (i < 0 || i > last) { Console.WriteLine("Position is error"); return; } if (i == last) { data[last + 1] = item; } else { //位置i以后的元素(不含位置i),全部后移 for (int j = last; j > i; j--) { data[j + 1] = data[j]; } data[i+1] = item; } ++last; } /// <summary> /// 刪除元素 /// </summary> /// <param name="i">要刪除的元素索引</param> /// <returns></returns> public T RemoveAt(int i) { T tmp = default(T); if (IsEmpty()) { Console.WriteLine("List is empty"); return tmp; } if (i < 0 || i > last) { Console.WriteLine("Position is error!"); return tmp; } if (i == last) { tmp = data[last]; } else { tmp = data[i]; //位置i以及i以后的元素前移 for (int j = i; j <= last; j++) { data[j] = data[j + 1]; } } --last; return tmp; } /// <summary> /// 獲取第幾個位置的元素 /// </summary> /// <param name="i">第幾個位置</param> /// <returns></returns> public T GetItemAt(int i) { if (IsEmpty() || (i < 0) || (i > last)) { Console.WriteLine("List is empty or Position is error!"); return default(T); } return data[i]; } /// <summary> /// 定位元素的下標索引 /// </summary> /// <param name="value"></param> /// <returns></returns> public int IndexOf(T value) { if (IsEmpty()) { Console.WriteLine("List is Empty!"); return -1; } int i = 0; for (i = 0; i <= last; i++) { if (value.Equals(data[i])) { break; } } if (i > last) { return -1; } return i; } /// <summary> /// 元素反轉 /// </summary> public void Reverse() { T tmp = default(T); for (int i = 0; i <= last / 2; i++) { tmp = data[i]; data[i] = data[last-i]; data[last-i] = tmp; } } public override string ToString() { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i <= last; i++) { sb.Append(data[i].ToString() + ","); } return sb.ToString().TrimEnd(','); } }}測試代碼片段:
Console.WriteLine("順序表測試開始...");SeqList<string> seq = new SeqList<string>(10);seq.Append("x");seq.InsertBefore("w", 0);seq.InsertBefore("v", 0);seq.Append("y");seq.InsertBefore("z", seq.Count());Console.WriteLine(seq.Count());//5Console.WriteLine(seq.ToString());//v,w,x,y,zConsole.WriteLine(seq[1]);//wConsole.WriteLine(seq[0]);//vConsole.WriteLine(seq[4]);//zConsole.WriteLine(seq.IndexOf("z"));//4Console.WriteLine(seq.RemoveAt(2));//xConsole.WriteLine(seq.ToString());//v,w,y,zseq.InsertBefore("x", 2); Console.WriteLine(seq.ToString());//v,w,x,y,zConsole.WriteLine(seq.GetItemAt(2));//xseq.Reverse();Console.WriteLine(seq.ToString());//z,y,x,w,vseq.InsertAfter("z_1", 0);seq.InsertAfter("y_1", 2);seq.InsertAfter("v_1", seq.Count()-1);Console.WriteLine(seq.ToString());//z,z_1,y,y_1,x,w,v,v_1順序表的優點:讀取元素時可直接定位,所以在某些操作(比如將順序表元素反轉合圍)中,不需要完全遍歷,循環次數(即時間復雜度)相對完全遍歷而言能減少一半。
順序表的優點:插入/刪除元素,因為要保持其順序性,所以后續元素需要移動,增加了時間開銷。
最后指出:.Net命名空間System.Collections.Generic中的List<T>就是一個內置的順序表.
希望本文所述對大家C#程序設計有所幫助。
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