一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1. 是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科
2. 研究的是數(shù)據(jù)如何在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行組織和存儲(chǔ)，使得我們可以高效的獲取數(shù)據(jù)和修改數(shù)據(jù)
3. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為三類(lèi)： 線性結(jié)構(gòu)： 數(shù)組、隊(duì)列、棧、鏈表、哈希表… 樹(shù)型結(jié)構(gòu)：二叉樹(shù)、二分搜索樹(shù)、AVL樹(shù)，紅黑樹(shù)、堆、Trie、線段樹(shù)、并查集… 圖結(jié)構(gòu)：鄰接矩陣、鄰接表 排序算法
4. 為什么學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 根據(jù)不同的應(yīng)用，靈活選擇最合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法 = 程序

二、數(shù)組

1、數(shù)組基礎(chǔ)

• 用來(lái)存儲(chǔ)一組類(lèi)型相同的數(shù)據(jù)
• 在內(nèi)存中，分配連續(xù)的空間，數(shù)組創(chuàng)建時(shí)要指定容量（大?。?/li>
• 數(shù)據(jù)類(lèi)型[] 數(shù)組名 int[] arr = new int[10] int[] arr2 = {1,2,3,4}
• 索引---訪問(wèn)數(shù)組時(shí)通過(guò)索引進(jìn)行操作
• 索引從0開(kāi)始，最大為 arr.length -1
• 常見(jiàn)的錯(cuò)誤： NullPointException和ArrayIndexOutOfBoundsException
• 常見(jiàn)的數(shù)組： 字符串， 對(duì)象數(shù)組，哈希表

2.Java中數(shù)組的特點(diǎn)

（1）數(shù)組在內(nèi)存中連續(xù)分配；

（2）創(chuàng)建數(shù)組時(shí)要指明數(shù)組的大小；

（3）可以通過(guò)索引進(jìn)行訪問(wèn)，索引從0開(kāi)始，這里索引可以理解為偏移量；

（4）使用索引：

• 獲取指定索引位置的值——arr[index]
• 修改指定索引位置的值——arr[inedx]
• 刪除數(shù)組中元素（假刪除）

（5）數(shù)組的遍歷：將數(shù)組中元素打印出來(lái)；

（6）數(shù)組創(chuàng)建好之后，大小不能改變。

3.演示數(shù)組的使用

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class ArrayDome {
    public static void main(String[] args) {
        //練習(xí)數(shù)組的相關(guān)知識(shí)
        //1.定義數(shù)組
        int[] ints  =  new int[]{1,1,4,5,1,4};
        //獲取數(shù)組長(zhǎng)度
        int length = ints.length;
        //獲取指定元素位置
        int num = ints[2];
        System.out.println(num);
        //修改元素
        ints[2] =100;
        num = ints[2];
        System.out.println(num);
        //遍歷數(shù)組
        for(int i= 0;i < ints.length;i++){
            System.out.print(ints[i]+"\t");
        }
        System.out.println();
        //數(shù)組越界錯(cuò)誤
        try{
            System.out.println(ints[length]);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        //數(shù)組為空錯(cuò)誤
        String[] strings = null;
        try{
            System.out.println(strings);
            length = strings.length;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        //數(shù)組的排序
        Arrays.sort(ints);
        for(int i= 0;i < ints.length;i++){
            System.out.print(ints[i]+"\t");
        }
        System.out.println();
    }
}

輸出結(jié)果：

4.制作自己的數(shù)組

package leetcoke;

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class MyArray<T> {
    private T[] data;
    private int length;
    private int size;

    //構(gòu)造方法
    public MyArray(int size) {
        if (size <= 0) {
            this.size = 16;
        } else {
            this.size = size;
        }
        this.length = 0;
        this.data = (T[]) new Object[this.size];
    }

    //獲得當(dāng)前的數(shù)組容量
    public int getSize() {
        return this.size;
    }

    //判斷是否為空
    public boolean isEmpty() {
        return this.length == 0;
    }

    //添加
    public void add(T data) throws IllegalAccessException {
        add(this.length,data);
    }

    //在指定位置添加
    public void add(int index, T data) throws IllegalAccessException {
        if (index < 0 || index > this.length) {
            throw new IllegalAccessException("你看你傳的是個(gè)啥！");
        }
        //判斷數(shù)組已滿(mǎn)
        if(this.size==this.length){
            //擴(kuò)容
            resize(this.size*2);
        }

        for (int i = this.length; i > index; i--) {
            this.data[i] = this.data[i - 1];
        }
        this.data[index] = data;
        this.length++;
    }

    //擴(kuò)容
    private void resize(int newCapacity){
        T[] newData = (T[]) new Object[newCapacity];
        newData = Arrays.copyOf(this.data,newCapacity);
        this.data = newData;
        this.size = newCapacity;
    }

    //修改指定位置的值
    public void modifyValueByIndex(int index, T value) throws IllegalAccessException {
        //入?yún)⑴袛?        if (index < 0 || index >= this.size) {
            throw new IllegalAccessException("你看你傳的是個(gè)啥！");
        }
        this.data[index] = value;
    }

    //獲取位置上的值
    public T getValueByIndex(int index) throws IllegalAccessException {
        //入?yún)⑴袛?        if (index < 0 || index >= this.size) {
            throw new IllegalAccessException("你看你傳的是個(gè)啥！");
        }
        return this.data[index];
    }

    //查詢(xún)
    public int containsValue(T val) {
        int i;
        for (i = this.length - 1; i >= 0; i--) {
            if (this.data[i] == val) {
                return i;
            }
        }
        return i;
    }

    //根據(jù)索引刪除
    public T removeByIndex(int index) throws IllegalAccessException {
        //入?yún)⑴袛?        if (this.length == 0) throw new IllegalAccessException("已經(jīng)一點(diǎn)都不剩下了！");
        if (index < 0 || index >= this.size) {
            throw new IllegalAccessException("你看你傳的是個(gè)啥！");
        }
        T res = this.data[index];
        for (int i = index + 1; i < this.length; i++) {
            this.data[i - 1] = this.data[i];
        }
        this.length--;
        if(this.length<=this.size/3 && this.size/2!=0){
            resize(this.size/2);
        }
        return res;
    }


    @Override
    public String toString() {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("[");
        for (int i = 0; i < this.length; i++) {
            buffer.append(this.data[i]);
            if (i != this.length - 1) {
                buffer.append(",");
            }
        }
        buffer.append("]");
        return buffer.toString();
    }

    //排序
    private T[] toArray1() {
        return Arrays.copyOf(data, length);
    }

    public void sort() {
        T[] array = toArray1();
        Arrays.sort(array, new Comparator<T>() {
            @Override
            public int compare(T o1, T o2) {
                if ((o1 instanceof Integer) || (o1 instanceof Float) || (o1 instanceof Double) || (o1 instanceof Short) || (o1 instanceof Long) || (o1 instanceof Byte)) {
                    return (Integer) o1 - (Integer) o2;
                }
                return 0;
            }
        });
        for(int i = 0;i < this.length;i++){
            this.data[i] = array[i];
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {
        MyArray<Integer> array = new MyArray<>(5);
        //輸入數(shù)組的值
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            array.add((int) (Math.random() * 100 % 11));
        }
        try {
            System.out.println(array.getSize());
            array.add(3, 8);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //排序
        array.sort();
        //遍歷
        System.out.println(array);

        //查詢(xún)
        try {
            System.out.println(array.getValueByIndex(2));
            //找索引
            System.out.println("8在數(shù)組中的位置為：" + array.containsValue(8));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //刪除值
        try {
            System.out.println(array.removeByIndex(array.containsValue(8)));

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }


        //刪除索引的位置
        try {
            System.out.println(array.removeByIndex(3));


        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //向數(shù)組中指定位置添加元素
        try {
            System.out.println(array.getSize());
            array.add(3, 8);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(array);


        coke coke1 = new coke("coke", 18);
        coke coke2 = new coke("coke", 20);
        MyArray<coke> cokeMyArray = new MyArray<>(0);
        cokeMyArray.add(coke1);
        cokeMyArray.add(coke2);
        System.out.println(cokeMyArray);
    }
}

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