java数据结构之链表、栈、队列、树的实现方法
- 格式:docx
- 大小:32.32 KB
- 文档页数:22
Java数据结构和算法一、数组于简单排序 (1)二、栈与队列 (4)三、链表 (7)四、递归 (22)五、哈希表 (25)六、高级排序 (25)七、二叉树 (25)八、红—黑树 (26)九、堆 (36)十、带权图 (39)一、数组于简单排序数组数组(array)是相同类型变量的集合,可以使用共同的名字引用它。
数组可被定义为任何类型,可以是一维或多维。
数组中的一个特别要素是通过下标来访问它。
数组提供了一种将有联系的信息分组的便利方法。
一维数组一维数组(one-dimensional array )实质上是相同类型变量列表。
要创建一个数组,你必须首先定义数组变量所需的类型。
通用的一维数组的声明格式是:type var-name[ ];获得一个数组需要2步。
第一步,你必须定义变量所需的类型。
第二步,你必须使用运算符new来为数组所要存储的数据分配内存,并把它们分配给数组变量。
这样Java 中的数组被动态地分配。
如果动态分配的概念对你陌生,别担心,它将在本书的后面详细讨论。
数组的初始化(array initializer )就是包括在花括号之内用逗号分开的表达式的列表。
逗号分开了数组元素的值。
Java 会自动地分配一个足够大的空间来保存你指定的初始化元素的个数,而不必使用运算符new。
Java 严格地检查以保证你不会意外地去存储或引用在数组范围以外的值。
Java 的运行系统会检查以确保所有的数组下标都在正确的范围以内(在这方面,Java 与C/C++ 从根本上不同,C/C++ 不提供运行边界检查)。
多维数组在Java 中,多维数组(multidimensional arrays )实际上是数组的数组。
你可能期望,这些数组形式上和行动上和一般的多维数组一样。
然而,你将看到,有一些微妙的差别。
定义多维数组变量要将每个维数放在它们各自的方括号中。
例如,下面语句定义了一个名为twoD 的二维数组变量。
int twoD[][] = new int[4][5];简单排序简单排序中包括了:冒泡排序、选择排序、插入排序;1.冒泡排序的思想:假设有N个数据需要排序,则从第0个数开始,依次比较第0和第1个数据,如果第0个大于第1个则两者交换,否则什么动作都不做,继续比较第1个第2个…,这样依次类推,直至所有数据都“冒泡”到数据顶上。
java中常用的数据结构
Java中常用的数据结构有:
1. 数组(Array):一组具有相同类型的数据元素的集合,通
过索引来访问元素。
2. 链表(LinkedList):由若干个节点组成,每个节点包含数
据和指向下一个节点的指针。
3. 栈(Stack):一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许
在栈顶进行插入和删除操作。
4. 队列(Queue):一种先进先出(FIFO)的数据结构,只允
许在队头和队尾进行插入和删除操作。
5. 集合(Set):一种不允许重复元素的数据结构,常见的实
现类有HashSet和TreeSet。
6. 列表(List):一种有序的数据结构,允许重复元素,常见
的实现类有ArrayList和LinkedList。
7. 字典(Map):一种键值对的数据结构,以键作为唯一标识
符来存储和访问元素,常见的实现类有HashMap和TreeMap。
8. 堆(Heap):一种可以快速找到最大值(或最小值)的数
据结构,常用于优先队列的实现。
9. 树(Tree):一种层次关系的数据结构,包含根节点、子节
点和叶子节点等。
10. 图(Graph):由节点和节点之间的关系(边)组成的数据结构,常用于描述网络等复杂关系。
这些数据结构在Java中都有对应的类或接口,可以根据具体
的需求选择合适的数据结构来使用。
数据结构(Java版)_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对不含相同元素的同一输入序列进行两组不同的、合法的入栈和出栈组合操作,所得的输出序列一定相同。
参考答案:错误2.在链队列中,即使不设置尾指针,也能进行入队操作。
参考答案:正确3.循环顺序队列和循环链队列都存在空间一处问题。
参考答案:错误4.直接选择排序的时间复杂度与关键字的初始排列无关。
参考答案:正确5.一个循环链表可以由给定的头指针或尾指针来唯一标识。
参考答案:正确6.所谓随机存取,就是通过首地址和元素的序号可以在O(1)的时间内找到指定的元素。
参考答案:正确7.快速排序在最坏情况下的时间复杂度是O(【图片】)。
参考答案:正确8.哈夫曼树是带权路径长度最短的树,路径上权值较大的结点离根较近()参考答案:正确9.在队列中存取数据元素的原则是()。
参考答案:先进先出10.将整数1、2、3、4依次进栈,则不可能得到的出栈序列是()。
参考答案:142311.完全二叉树的存储结构通常采用顺序存储结构()。
参考答案:正确12.在中序线索二叉树中,每一非空的线索均指向其祖先结点()参考答案:正确13.二叉树中序线索化后,不存在空指针域()参考答案:错误14.二叉树的层次遍历需要栈结构的支持。
参考答案:错误15.下列关于AOE网的叙述中,不正确的是()参考答案:任何一个关键活动提前完成,那么整个工程将会提前完成16.一棵非空的二叉树的先序遍历序列与后序遍历序列正好相反,则该二叉树一定满足()参考答案:只有一个叶子结点17.引入二叉线索树的目的是()参考答案:加快查找结点的前驱或后继的速度18.单源最短路径算法的时间复杂度为()参考答案:O()19.对6个不同的数据元素进行直接插入排序,最多需要进行()次关键字的比较。
参考答案:1520.完全二叉树中,若一个结点没有左孩子,则它必是树叶()。
参考答案:正确21.已知循环队列存储在一维数组A[0【图片】n]中,且队列非空时front和rear分别指向队首元素和队尾元素。
软件技术基础知识点在当今数字化的时代,软件技术已经成为推动社会发展和创新的关键力量。
无论是我们日常使用的手机应用,还是企业运行的复杂系统,都离不开软件技术的支持。
接下来,让我们一起探索软件技术的一些基础知识点。
一、数据结构数据结构是软件技术中非常重要的概念。
它是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
数组是一种最简单的数据结构,它是一组相同类型的元素按顺序存储在连续的内存空间中。
数组的优点是访问元素的速度快,但插入和删除元素的效率较低。
链表则是通过指针将各个元素链接在一起,不需要连续的内存空间。
链表在插入和删除元素时较为方便,但访问元素的速度相对较慢。
栈是一种特殊的线性表,遵循“后进先出”的原则。
就像往一个桶里放东西,最后放进去的会最先被取出。
队列则遵循“先进先出”的原则,类似于排队买票,先到的先买。
树是一种分层的数据结构,常见的有二叉树、二叉搜索树等。
二叉搜索树可以快速地进行查找、插入和删除操作。
图则用于表示多对多的关系,在网络路由、社交网络分析等领域有广泛的应用。
二、算法算法是解决特定问题的一系列明确步骤。
好的算法应该具有正确性、可读性、健壮性、高效性和低存储量需求等特点。
常见的算法有排序算法,如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等。
冒泡排序通过不断比较相邻的元素并交换位置,将最大的元素逐步“浮”到数组的末尾。
快速排序则通过选择一个基准元素,将数组分为小于和大于基准元素的两部分,然后对这两部分分别进行排序。
搜索算法也是重要的算法之一,包括顺序搜索和二分搜索。
顺序搜索逐个检查元素,直到找到目标元素或遍历完整个数组。
二分搜索则是在有序数组中,通过不断将数组对半分割来查找目标元素,效率较高。
还有动态规划算法,用于解决具有重叠子问题和最优子结构性质的问题,如背包问题、最长公共子序列问题等。
三、编程语言编程语言是软件开发者与计算机进行交流的工具。
全国高校计算机能力挑战赛程序设计赛题库近年来,随着计算机科学与技术在各行各业的迅速发展,计算机能力已经成为现代社会不可或缺的一部分。
而在高校中,计算机能力挑战赛已经成为一项受到广泛关注的活动,它不仅能够锻炼学生的计算机编程能力,还能够提升他们的团队合作意识和解决问题的能力。
而在这些计算机能力挑战赛中,程序设计竞赛更是备受重视。
本文将介绍全国高校计算机能力挑战赛程序设计赛题库,并对其进行分析和总结。
一、题库概况全国高校计算机能力挑战赛程序设计赛题库是一个涵盖了多个难度和类型的题目的数据库。
这些题目旨在考察选手在算法设计与实现、数据结构、程序的完整性、调试能力、团队协作等方面的能力。
题库中的题目长度和难度均有所不同,覆盖了从基础知识到高级应用的各种内容。
在题库中,还包括了历年来真实的比赛题目和模拟题目,这些题目经过了严格的筛选和验证,具有一定的权威性和可操作性。
二、题目分类全国高校计算机能力挑战赛程序设计赛题库的题目主要包括以下几个方面的内容:1. 算法思想:涵盖贪心算法、动态规划、分治算法、搜索算法、图论算法等多种算法思想,要求选手根据题目特点选择合适的算法进行实现。
2. 数据结构:包括数组、链表、栈、队列、树、图等多种数据结构的操作和运用,要求选手熟练掌握各种数据结构的特点和操作方法。
3. 程序设计:要求选手能够使用C++、Java、Python等编程语言编写程序,并进行调试和优化。
4. 实战能力:模拟比赛中的真实考察和比赛中可能会遇到的各种情况,要求选手能够在有限的时间内解决各类问题。
5. 创新能力:包含一些较为新颖的题目,要求选手在有限的条件下,发挥创造力,提出新的解决方案。
三、题目特点全国高校计算机能力挑战赛程序设计赛题库的题目具有以下几个特点:1. 难度适中:题库中的题目难度设置合理,既包括了一些基础题目,也包括了一些难度较大的高级题目,满足了不同层次选手的需求。
2. 实用性强:题目的内容贴合实际,涉及到了生活、工作、学习等多个方面,能够培养选手解决实际问题的能力。
软件开发工程师常见面试题在当今科技飞速发展的时代,软件开发工程师成为了备受追捧的职业之一。
而在求职过程中,面试是至关重要的一环。
面试官通常会通过一系列的问题来评估候选人的技术能力、解决问题的能力、团队合作精神以及对行业的理解。
以下是一些软件开发工程师常见的面试题:一、技术基础1、谈谈你对数据结构和算法的理解,能举例说明一些常见的数据结构(如链表、栈、队列、树、图等)及其应用场景吗?数据结构是组织和存储数据的方式,而算法则是解决问题的步骤。
链表适合频繁的插入和删除操作;栈遵循后进先出原则,常用于函数调用和表达式求值;队列是先进先出,适用于排队系统;树在文件系统和数据库索引中有广泛应用;图可用于表示网络、社交关系等复杂结构。
2、什么是面向对象编程(OOP)?它的三大特性(封装、继承、多态)是如何体现的?面向对象编程是一种编程范式,将数据和操作数据的方法封装在对象中。
封装隐藏了对象的内部细节,只暴露必要的接口;继承允许子类继承父类的属性和方法,实现代码复用;多态则使得同一个方法在不同的对象中有不同的实现方式,增加了代码的灵活性。
3、解释一下数据库中的事务(Transaction)概念,以及 ACID 特性(原子性、一致性、隔离性、持久性)分别是什么意思?事务是一个逻辑工作单元,要么全部成功,要么全部失败。
原子性确保事务的操作要么全部执行,要么全部不执行;一致性保证事务执行前后数据库的完整性约束没有被破坏;隔离性使得多个并发事务之间相互隔离,互不干扰;持久性保证事务一旦提交,其结果就会永久保存。
4、熟悉哪些编程语言?它们的特点和适用场景是什么?比如 Java 语言,具有跨平台、面向对象、强大的生态系统等特点,适用于企业级应用开发;Python 语言简单易学、拥有丰富的库,常用于数据科学、机器学习和脚本编写等领域;C++性能高效,常用于系统编程和游戏开发等。
二、项目经验1、请介绍一个你参与过的最具挑战性的项目,你在其中承担的角色是什么?遇到了哪些困难,又是如何解决的?候选人需要清晰地描述项目的背景、目标、技术架构以及自己在项目中的具体工作。
java中⾼级⾯试题整理及参考答案⾯试问题:⼀、Java基础⽅⾯:1、Java⾯相对象的思想的理解(主要是多态):2、集合:ArrayList,LinkedList,HashMap,LinkedHashMap,ConcurrentHashMap,HashTable,HashSet的底层源码实现原理3、Java虚拟机(1)组成以及各部分作⽤:(2)类加载器——ClassLoader:(3)类加载器的⽗亲委托机制深度详解:(4)JVM调优:(5)垃圾回收:4、异常5、String,StringBuffer,StringBuilder区别6、值传递与引⽤传递:7、Java中的equals和hashCode⽅法详解8、TCP的三次握⼿和四次挥⼿9、多线程(1)实现线程同步:(2)⽣产者消费者问题:(3)线程安全(4)线程死锁(5)Synchronize实现原理(7)happen-before规则:(8)线程池(9)DCL失效原因以及解决办法:(10)线程实现⽅式:Thread,Runable,Callable的区别10、IO11、NIO12、⽹络编程13、Java内存模型⼆、数据库(MySql)1、⾯试题:2、sql优化:3、搜索引擎三、设计模式单例模式,⼯⼚模式,建造者模式,观察者模式,适配器模式,代理模式等等四、数据结构与算法:1、链表,栈,队列,⼆叉树:2、⼋⼤排序算法:3、查找算法五、⾼并发与海量数据1、⼤型⽹站应⽤之海量数据解决⽅案2、⼤型⽹站应⽤之⾼并发情况下的解决⽅案3、在⼀个千万级的数据库查寻中,如何提⾼查询效率?六,Struts,Spring,Hibernate,Mybatis,Springmvc 七、前端:javascript,Jquery⼋、Jsp+Servlet九、linux操作命令(重点服务器⽅⾯操作)⼗、tomcat调优⼗⼀、Redis/MongoDB等NoSql⼗⼆、Nginx的配置与使⽤。
单链表的操作方法一:package ch02;(1)建立结点类Node.javapublic class Node {public Object data;//存放结点数据值public Node next;//存放后继结点//无参构造函数public Node(){ this(null,null);}//只有结点值的构造函数public Node(Object data){ this(data,null);}//带有节点值和后继结点的构造函数public Node(Object data,Node next){ this.data=data;this.next=next;}}(2)建立链表及操作LinkList.javapackage ch02;import java.util.Scanner;public class LinkList implements IList{public Node head;//单链表的头指针//构造函数初始化头结点public LinkList(){head=new Node();}//构造函数构造长度为n的单链表public LinkList(int n,boolean Order) throws Exception{ this();if(Order)create1(n); //头插法顺序建立单链表elsecreate2(n); //尾插法逆序建立单链表}//头插法顺序建立单链表public void create1(int n) throws Exception{Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入结点的数据(头插法):”);for(int i=0;i<n;i++){insert(0,sc.next());}}//尾插法逆序建立单链表public void create2(int n) throws Exception{Scanner sc=new Scanner(System.in);System. out.println("请输入结点的数据(尾插法):");for(int i=0;i<n;i++){insert(length(),sc.next());}}//将链表置空public void clear(){head.data=null;head.next=null;}//判断链表是否为空public boolean isEmpty(){return head.next==null;}//返回链表长度public int length(){Node p=head.next;int length=0;while(p!=null){p=p.next;length++;//返回P不空长度length加1}return length;}//读取并返回第i个位置的数据元素public Object get(int i) throws Exception {Node p=head.next;int j;//从首结点开始向后查找,直到9指向第i个结点或者p为nullfor(j=0;j<i&&p!=null;j++){ p=p.next;}if(j>i||p==null)//i不合法时抛出异常throw new Exception("第"+i+”个数据元素不存在”);return p.data;}//插入乂作为第i个元素public void insert(int i, Object x) throws Exception{ Node p=head;int j=-1;//寻找第i个结点的前驱i-1while(p!=null&&j<i-1){p=p.next;j++;}if(j>i-l||p==null)//i不合法时抛出异常throw new Exception("插入位置不合法”);Node s=new Node(x);s.next=p.next;p.next=s;}//删除第i个元素public void remove(int i) throws Exception{ Node p=head;int j=-1;while(p!=null&&j<i-1){//寻找第i-1 个节点p=p.next;j++;}if(j>i-1||p.next==null)throw new Exception("删除位置不合法”);p.next=p.next.next;}//返回元素x首次出现的位序号public int indexOf(Object x) {Node p=head.next;int j=0;while(p!=null&&!p.data.equals(x)){p=p.next;j++;if(p!=null)return j;elsereturn -1;}public void display(){Node p=head.next;while(p!=null){if(p.next==null)System.out.print(p.data);elseSystem.out.print(p.data+"f );p=p.next;}}}(3)建立测试类Test.javappublic class test {public static void main(String[] args) throws Exception { // TODO Auto-generated method stubScanner sc=new Scanner(System.in);boolean or;int xz,xx;System.out.println("请选择插入的方法:0、头插法,1、尾插法");xz=sc.nextInt();if(xz!=0)or=true;elseor=false;System. out.println("请插入的结点的个数:”);xx=sc.nextInt();LinkList L=new LinkList(xx,or);System.out.println("建立的链表为:");L.display();System.out.println();System.out.println("链表的长度:"+L.length());System. out.println(”请输入查找的结点的数据:”);Object x=sc.next();int position=L.indexOf(x);System.out.println("结点的数据为:"+x+"的位置为:"+position); System. out.println("请输入删除的结点的位置:”);int sr=sc.nextInt();L.remove(sr);L.display();System.out.println();System.out.println("链表的长度:"+L.length()); }品P rob I em & J a vs d oc / Declaration Q Error Log 里Con sole-M、、■=:termin8ted> test [3] [Java Application] C U &ert\Ad im i n i st rat o r\Ap p Data\L o cs I请选择插入.的方法:0、头插法,lv星插法请插入的特点的个数:请愉入结点的颓据(尾插法):A B C E D F建立的旌表为;A+B T C+E T D+F链表的长度:6请输入查找的结点的数据:结点的数据为:E的位置为:3请输入删除的结点的位置,R+B T E+DW道表的长度:S方法二(引入get和set方法)Package sy;import java.util.Scanner;//单链表的结点类public class Node {private Object data; //存放结点值private Node next; //后继结点的引用public Node() { //无参数时的构造函数this(null, null);}public Node(Object data) { // 构造值为data 的结点this(data, null);}public Node(Object data, Node next) {//构造值为data 和next 的结点构造函数this.data = data;this.next = next;}public Object getData() { return data;}public void setData(Object data) {this.data = data;}public Node getNext() { return next;public void setNext(Node next) { this.next = next;}}//实现链表的基本操作类public class LinkList {Node head=new Node();//生成一个带头结点的空链表//根据输入的一系列整数,以0标志结束,用头插法建立单链表public void creat() throws Exception {Scanner sc = new Scanner(System.in); //构造用于输入的对象for (int x=sc.nextInt(); x!=0; x=sc.nextInt()) //输入若干个数据元素的值(以0结束) insert(0, x);//生成新结点,插入到表头}//返回带头结点的单链表中第i个结点的数据域的值。
Java核⼼数据结构(List、Map、Set)原理与使⽤技巧JDK提供了⼀组主要的数据结构实现,如List、Set等常⽤数据结构。
这些数据都继承⾃java.util.Collection接⼝,并位于java.util包内。
⼀、List接⼝最重要的三种List接⼝实现:ArrayList、Vector、LinkedList。
它们的类图如下:可以看到,3种List均来⾃AbstratList的实现。
⽽AbstratList直接实现了List接⼝,并扩展⾃AbstratCollection。
ArrayList和Vector使⽤了数组实现,可以认为,ArrayList封装了对内部数组的操作。
⽐如向数组中添加、删除、插⼊新的元素或数组的扩展和重定义。
对ArrayList或者Vector的操作,等价于对内部对象数组的操作。
ArrayList和Vector⼏乎使⽤了相同的算法,它们的唯⼀区别可以认为是对多线程的⽀持。
ArrayList没有对⼀个⽅法做线程同步,因此不是线程安全的。
Vector中绝⼤多数⽅法都做了线程同步,是⼀种线程安全的实现。
因此ArrayList和Vector的性能特性相差⽆⼏。
LinkedList使⽤了循环双向链表数据结构。
LinkedList由⼀系列表项连接⽽成。
⼀个表项总是包含3个部分:元素内容、前驱表项和后驱表项。
如图所⽰:LinkedList的表项源码:private static class Node<E> {E item;Node<E> next;Node<E> prev;Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {this.item = element;this.next = next;this.prev = prev;}}⽆论LinkedList是否为空,链表都有⼀个header表项,它既是链表的开始,也表⽰链表的结尾。
数据结构与算法经典书籍数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识,对于程序员来说,掌握好数据结构与算法对于解决问题、编写高效的代码至关重要。
下面是一些经典的数据结构与算法的书籍,这些书籍涵盖了常见的数据结构和算法,可以帮助读者深入理解和应用这些知识。
1.《算法导论》(Introduction to Algorithms)这是一本经典的算法教材,由Thomas H. Cormen、Charles E. Leiserson、Ronald L. Rivest和Clifford Stein合著,被广泛认为是学习算法的权威之作。
书中详细介绍了各种常用的数据结构和算法,包括排序、查找、图算法等。
2.《数据结构与算法分析:C语言描述》(Data Structures and Algorithm Analysis in C)这本书由Mark Allen Weiss编写,通过C语言的描述介绍了各种数据结构和算法。
书中详细讲解了链表、栈、队列、树等数据结构以及排序、查找、图算法等算法。
3.《算法图解》(Grokking Algorithms)这是一本非常适合初学者的算法入门书籍,由Aditya Bhargava编写。
书中使用简洁的语言和图示,介绍了常见的算法和数据结构,包括二分查找、快速排序、广度优先搜索等。
4.《算法(第4版)》(Algorithms, 4th Edition)这本书由Robert Sedgewick和Kevin Wayne合著,是一本经典的算法教材。
书中介绍了各种算法和数据结构的设计和分析方法,包括排序、查找、图算法等。
5.《数据结构与算法分析:Java语言描述》(Data Structures and Algorithm Analysis in Java)这本书由Mark Allen Weiss编写,使用Java语言描述了各种数据结构和算法。
书中详细讲解了链表、栈、队列、树等数据结构以及排序、查找、图算法等算法。
java数据结构之链表、栈、队列、树的实现方法一、链表的实现方法链表是一种常见的线性数据结构,它由节点(Node)组成,每个节点包含数据及指向下一个节点的引用。
链表可以分为单向链表和双向链表两种形式。
1.单向链表(Single Linked List):单向链表中,每个节点只包含一个指向下一个节点的引用,最后一个节点的引用为空。
节点定义如下:```javapublic class Node {public int data; //存储数据public Node next; //下个节点的引用}```单向链表的实现方法如下:```javapublic class LinkedList {private Node head; //头节点private int size; //链表大小//链表构造函数public LinkedList() {head = null;size = 0;}//在链表头部插入元素public void insertAtHead(int data) {Node newNode = new Node(); newNode.data = data;newNode.next = head;head = newNode;size++;}//在链表尾部插入元素public void insertAtTail(int data) { Node newNode = new Node(); newNode.data = data;newNode.next = null;if (head == null) {head = newNode;} else {Node current = head;while (current.next != null) { current = current.next;}current.next = newNode;}size++;}//删除链表中指定值的节点public void deleteNode(int data) { if (head == null) {return;}if (head.data == data) {head = head.next;size--;return;}Node current = head;Node previous = null;while (current != null && current.data != data) { previous = current;current = current.next;}if (current == null) {return;}previous.next = current.next;size--;}//获取链表的大小public int getSize() {return size;}//判断链表是否为空public boolean isEmpty() {return head == null;}}```2.双向链表(Double Linked List):双向链表在单向链表的基础上新增了一个指向前一个节点的引用,可以实现双向遍历。
节点定义如下:```javapublic class Node {public int data; //存储数据public Node prev; //上个节点的引用public Node next; //下个节点的引用}```双向链表的实现方法与单向链表类似,只是在节点的定义和操作中需要考虑前一个节点的引用。
二、栈的实现方法栈(Stack)是一种特殊的线性表,采用“先进后出”(Last In First Out,LIFO)的原则,即最后入栈的元素最先出栈。
栈可以通过数组或链表实现。
1.数组栈的实现方法:```javapublic class ArrayStack {private int[] array; //存储栈元素的数组private int top; //栈顶指针//栈的构造函数public ArrayStack(int size) {array = new int[size];top = -1;}//入栈操作public void push(int data) {if (top == array.length - 1) {throw new RuntimeException("Stack is full."); }array[++top] = data;}//出栈操作public int pop() {if (top == -1) {throw new RuntimeException("Stack is empty."); }return array[top--];}//判断栈是否为空public boolean isEmpty() {return top == -1;}}```2.链表栈的实现方法:```javapublic class LinkedListStack { private Node top; //栈顶节点//入栈操作public void push(int data) { Node newNode = new Node(); newNode.data = data; newNode.next = top;top = newNode;//出栈操作public int pop() {if (top == null) {throw new RuntimeException("Stack is empty."); }int data = top.data;top = top.next;return data;}//判断栈是否为空public boolean isEmpty() {return top == null;}```三、队列的实现方法队列(Queue)是一种特殊的线性表,采用“先进先出”(First In First Out,FIFO)的原则,即最先入队的元素最先出队。
队列可以通过数组或链表实现。
1.数组队列的实现方法:```javapublic class ArrayQueue {private int[] array; //存储队列元素的数组private int front; //队列头指针private int rear; //队列尾指针//队列的构造函数public ArrayQueue(int size) {array = new int[size];front = 0;rear = -1;}//入队操作public void enqueue(int data) {if (rear == array.length - 1) {throw new RuntimeException("Queue is full."); }array[++rear] = data;}//出队操作public int dequeue() {if (front > rear) {throw new RuntimeException("Queue is empty.");}return array[front++];}//判断队列是否为空public boolean isEmpty() { return front > rear;}}```2.链表队列的实现方法:```javapublic class LinkedListQueue { private Node front; //队列头节点private Node rear; //队列尾节点//入队操作public void enqueue(int data) { Node newNode = new Node(); newNode.data = data;if (rear == null) {front = newNode;rear = newNode;} else {rear.next = newNode;}rear = newNode;}//出队操作public int dequeue() {if (front == null) {throw new RuntimeException("Queue is empty."); }int data = front.data;front = front.next;if (front == null) {rear = null;}return data;}//判断队列是否为空public boolean isEmpty() {return front == null;}}```四、树的实现方法树(Tree)是一种非线性的数据结构,递归定义,由节点(Node)和边组成。
树的节点之间存在层次关系,其中顶层节点称为根节点(Root),其他节点称为子节点(Child)。
树可以分为二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树等几种常见的形式。
1.二叉树的实现方法:二叉树(Binary Tree)是每个节点最多有两个子树的树结构。
二叉树的节点包含数据、左子节点和右子节点。
节点定义如下:```javapublic class BinaryTreeNode {public int data; //存储数据public BinaryTreeNode left; //左子节点public BinaryTreeNode right; //右子节点}```二叉树的实现方法如下:```javapublic class BinaryTree {private BinaryTreeNode root; //根节点//树的构造函数public BinaryTree() {root = null;}//在树中插入节点public void insert(int data) {if (root == null) {root = new BinaryTreeNode();root.data = data;root.left = null;root.right = null;} else {BinaryTreeNode current = root;while (true) {if (data < current.data) {if (current.left == null) { current.left = new BinaryTreeNode(); current.left.data = data;current.left.left = null;current.left.right = null;break;} else {current = current.left;}} else {if (current.right == null) { current.right = new BinaryTreeNode(); current.right.data = data;current.right.left = null;current.right.right = null;break;} else {current = current.right;}}}}//在树中查找指定值的节点public BinaryTreeNode find(int data) { BinaryTreeNode current = root;while (current != null) {if (data == current.data) {return current;} else if (data < current.data) { current = current.left;} else {current = current.right;}return null;}}```2.二叉搜索树的实现方法:二叉搜索树(Binary Search Tree)是一种特殊的二叉树,它的每个节点的左子树值小于该节点的值,右子树值大于该节点的值。