C#顺序表 & 单向链表（无头）

2021-04-09 09:44

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标签：yar 方法 contains 顺序表优点设置 ntc length list

C# 顺序表

非常标准的顺序表结构，等同于C#中的List，但是List在排错查询和数据结构替换上存在缺陷，一些情况会考虑使用自己定义的数据结构

1.优化方向下表使用冒泡排序，可以考虑优化算法

/***************************************
作者: 未闻花语
版本: v1.5
最后修改时间: 2018/05/18
电话: 159****7727
功能&使用方法: 
 * 泛型顺序表 [Update]
 * 1.新增了预扩容功能 （新增了一个构造函数 在创建之初设置其容量大小）
 * 2.所有判断相等的方法都是通过 委托传入 包括 “排序”及 “判断是否存在”
 * 3.扩容大小为原大小的1.5倍， 如果觉得不合适 可自行调整 一般为1.5倍
 * 4.增加了插入函数 
 * 5.添加了预扩容的安全校验
 * 
 * 优点:
 * 1.无需为表示表中对象的关系而增加额外的存储空间
 * 2.可以快速的获取表中任一位置的数据
 * 3.C#中的List就是使用的这种存储形式
 * 
 * 缺点：
 * 1.插入和删除操作 移动的元素过多 时间开销大
 * 2.长度增长时对内存开销较大（现在修改为原数据的大小的1.5倍）
 * ，会存在内存浪费！一般称为内存碎片。
 * 
 * 适用：
 *    适用于数据长度变化不大 且 索取频繁的情况
 * 
 * 
 * 存在方法：
 *  ----------- MyArrayList() -------- 无参构造
 *  ----------- Size() ------------------ 得到使用空间
 *  ----------- Expansion()（私有）------ 扩容
 *  ----------- Add(T data) ------------- 添加数据
 *  ----------- (r)T At(int index) ------ 得到数据
 *  ----------- Clear() ----------------- 清空数据
 *  ----------- (r)T this[int index] ---- 得到/设置 数据【索引器】
 *  ----------- SortSmallToBig() -------- 排序(从小到大)（冒泡排序）
 *  ----------- Show(Action) --------- 自定义打印
 *  ----------- Contains(T) ------------- bool类型返回是否包含这个东西
 *  ---------- Insert(T _data, int _index) 插入
 *  ---------- Delete(_index) ---------- 删除数据
 * 
 * 存在属性：
 * Capacity ------ 容量
 * Size ---------- 当前使用空间
***************************************/
#if UNITY_EDITOR
using UnityEngine;
#endif
using System.Collections;
using System;
namespace MyList
{
    public class MyArrayList
    {
        //容量
        int m_capacity;
        //使用量
        int m_size;
        //堆 --- 指针
        T[] obj;
        //构造0 (无参构造)
        public MyArrayList()
        {
            //内存容量 (默认为4)
            m_capacity = 4;
            //空间使用量归0
            m_size = 0;
            //开堆
            obj = new T[m_capacity];
        }
        //构造1 (带参构造)
        public MyArrayList(int _capacity)
        {
            //内存容量 
            m_capacity = _capacity > 1 ? _capacity : 2;
            //空间使用量归0
            m_size = 0;
            //开堆
            obj = new T[m_capacity];
        }
        //方法 --- 扩容
        void Expansion()
        {
            //容量 == 使用量
            if (m_size == m_capacity)
            {
                ////容量扩大一倍
                //m_capacity *= 2;
                //容量扩大为原来的1.5倍
                m_capacity = (int)(m_capacity * 1.5);
                //数据开堆
                T[] nt = new T[m_capacity];
                //复制数据
                for (int i = 0; i i)
                {
                    nt[i] = obj[i];
                }
                //修改数据结构指针指向
                obj = nt;
            }
        }
        //方法 --- 数据添加
        public void Add(T data)
        {
            //扩容
            Expansion();
            //放入数据
            obj[m_size++] = data;
        }
        //方法 --- 插入
        public void Insert(T _data, int _index)
        {
            //容量检查
            Expansion();
            //移动数据
            for (int i = Size; i > _index; i--)
            {
                obj[i] = obj[i - 1];
            }
            //填入数据
            obj[_index] = _data;
            m_size++;
        }


        //方法 --- 得到数据[下标索引]
        public T At(int index)
        {
            //参数检查
            if (index 0 || index >= m_size)
                return default(T);
            else
                return obj[index];
        }
        //方法 --- 清空
        public void Clear()
        {
            //使用空间修改为0就可以了
            m_size = 0;
        }
        //索引器a
        public T this[int index]
        {
            set
            {
                //设置数据 在 范围内
                if (index >= 0 && index  m_size)
                {
                    obj[index] = value;
                }
            }
            get
            {
                if (index >= 0 && index  m_size)
                    return obj[index];
                else
                    return default(T);
            }
        }
        //声明委托 
        //case 1  -------------- Left >  Right  
        //case 0  -------------- Left == Right
        //case -1  -------------- Left 
        public delegate int CompareTo(T _objLeft, T _objRight);
        //方法 --- 排序(冒泡)
        public void SortSmallToBig(CompareTo CTF)
        {
            //冒泡排序
            for (int i = 0; i i)
            {
                for (int j = m_size - 1; j > i; --j)
                {
                    if (CTF(obj[i], obj[j]) > 0)
                    {
                        T temp = obj[i];
                        obj[i] = obj[j];
                        obj[j] = temp;
                    }
                }
            }
        }
        //遍历显示(C#控制台显示)
        public void Show(Action _func)
        {
            //遍历 
            for (int i = 0; i i)
            {
                //这个显示方式比
                _func(obj[i]);
            }
        }
        //遍历查找
        public bool Contains(T t, CompareTo CTF)
        {
            //遍历
            for (int i = 0; i i)
            {
                if (CTF(t, obj[i]) == 0)
                {
                    return true;
                }
            }
            //否则return false
            return false;
        }
        //属性 ----- 返回容量
        public int Capacity
        {
            get { return m_capacity; }
        }
        //属性 ----- 返回使用空间
        public int Size
        {
            get { return m_size; }
        }
        //删除数据
        public void Delete(int _index)
        {
            if (_index 0 || _index > m_size - 1)
                return;
            for (int i = _index; i i)
                obj[i - 1] = obj[i];
            m_size--;
        }
    }
}

C# 链表（单向无头）

单向非闭环，无表头的链表，一般用于非队尾数据需要进行频繁删减的情况，由于没有表头所有排序算法写的有点low

技术分享图片

1.优化方向，改成双向链表，但是改成双向链表会花点时间因为指针的操作比较多，很容易出现闭环的情况如下图

技术分享图片

/***************************************
作者: 未闻花语
版本: v1.1
最后修改时间: 2018/05/20
电话: 159****7727
功能&使用方法: 
 * 泛型单向链表 [Update]
 * 修改了Show函数的一个bug
 * 没有表头！！
 * 
 * 优点:
 * 1.自然是插入和排序时，速度较快
 * 2.当元素数目区间不确定时，不会有较大空间的浪费
 * 
 * 缺点：
 * 1.平凡的内存申请与销毁（可通过 修改成带缓存的链表或使用对象池来解决）
 * 2.相较于顺序表 略微增加了内存开销
 * 3.相较于顺序表 下标查询略微缓慢
 * 
 * 适用：
 *    适用于数据长度不确定，又存在平凡删减的情况
 * 
 * 
 * 存在方法：
 *  ----------- Add(T data) ------------- 添加数据
 *  ----------- (r)T At(int index) ------ 得到数据[索引器]
 *  ----------- Delete(_index) ---------- 删除数据
 *  ----------- Inset(T _data, int _index) 插入数据
 *  ----------- Clear() ----------------- 清空数据
 * 
 * 存在属性：
 * Capacity ------ 容量
 * Size ---------- 当前使用空间
***************************************/
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace MyList
{
    class Node
    {
        private T m_data;
        public T Data { get { return m_data; } set { m_data = value; } }
        private Node m_next;
        public Node Next { get { return m_next; } set { m_next = value; } }
        public Node(T _data)
        {
            Data = _data;
            this.Next = default(Node);
        }
    }
    class MyLinkList
    {
        //表头
        Node m_head;
        //表长
        private int m_size;
        public int Size { get { return m_size; } }
        //构造
        public MyLinkList()
        {
            m_size = 0;
            m_head = null;
        }
        //添加数据 
        public void Add(T _data)
        {
            Node nNote = new Node(_data);
            if (Size == 0)
            {
                m_head = nNote;
            }
            else
            {
                Node p = m_head;
                while (p.Next != null)
                {
                    p = p.Next;
                }
                p.Next = nNote;
            }
            m_size++;
        }
        //删除数据
        public bool Delete(int _index)
        {
            if (_index 0 || _index > Size - 1)
                return false;
            Node preP = m_head;
            Node afterP = m_head;
            for (int i = 0; i 1; ++i)
                preP = preP.Next;
            if (_index == Size - 1)
                afterP = null;
            else
            {
                for (int i = 0; i 1; ++i)
                    afterP = afterP.Next;
            }
            preP.Next = afterP;
            m_size--;
            return true;
        }
        //插入数据
        public bool Insert(T _data, int _index)
        {
            if (_index 0 || _index > Size - 1)
                return false;
            Node nNote = new Node(_data);
            if (_index == 0)
            {
                nNote.Next = m_head;
                m_head = nNote;
                m_size++;
                return true;
            }
            Node preP = m_head;
            for (int i = 0; i 1; ++i)
                preP = preP.Next;
            nNote.Next = preP.Next;
            preP.Next = nNote;
            m_size++;
            return true;
        }
        //得到数据
        public T At(int _index)
        {
            T r = default(T);
            if (_index 0 || _index > Size - 1)
                return r;
            Node P = m_head;
            for (int i = 0; i i)
                P = P.Next;
            r = P.Data;
            return r;
        }
        //索引器a
        public T this[int _index]
        {
            set
            {
                //设置数据 在 范围内
                if (_index >= 0 && _index  m_size)
                {
                    Node P = m_head;
                    for (int i = 0; i i)
                        P = P.Next;
                    P.Data = value;
                }
            }
            get
            {
                if (_index >= 0 && _index  m_size)
                {
                    Node P = m_head;
                    for (int i = 0; i i)
                        P = P.Next;
                    return P.Data;
                }
                else
                    return default(T);
            }
        }
        //清除数据
        public void Clear()
        {
            if (m_size 1)
                return;
            Node A = m_head;
            Node B = A;
            do
            {
                B = B.Next;
                A.Next = null;
                A = B;
            } while ((B == null));
            m_size = 0;
        }
        //声明委托 
        //case 1  -------------- Left >  Right  
        //case 0  -------------- Left == Right
        //case -1  -------------- Left 
        public delegate int CompareTo(T _objLeft, T _objRight);
        //判断存在 CompareTo CTF
        public bool Contains(T _data, CompareTo CTF)
        {
            Node A = m_head;
            while (A != null)
            {
                if (CTF(A.Data, _data) == 0)
                    return true;
                A = A.Next;
            }
            return false;
        }
        //遍历显示
        public void Show(Action _func)
        {
            if (m_size == 0)
                return;
            //遍历 
            Node A = m_head;
            while (A != null)
            {
                //这个显示方式比
                _func(A.Data);
                A = A.Next;
            }
        }
        //方法 --- 排序(冒泡)
        public void SortSmallToBig(CompareTo CTF)
        {
            //安全校验
            if (Size 2)
                return;
            Node A = m_head;
            Node B = m_head;
            //冒泡排序
            for (int i = 0; i i)
            {
                A = m_head;
                B = A;
                for (int j = m_size - 1; j > i; --j)
                {
                    if (CTF(A.Next.Data, A.Data) 0)
                    {
                        if (m_head == A)
                        {
                            m_head = A.Next;
                            A.Next = A.Next.Next;
                            m_head.Next = A;
                            B = m_head;
                        }
                        else
                        {
                            B.Next = A.Next;
                            A.Next = B.Next.Next;
                            B.Next.Next = A;
                            B = B.Next;
                        }
                    }
                    else
                    {
                        if (m_head != A)
                        {
                            B = B.Next;
                        }
                        A = A.Next;


                    }
                }
            }
        }
    }
}

测试运行程序

用于测试上述表的运行程序 & 结果

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
//包含命名空间 MyList
using MyList;
namespace DataStructure
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //随机名字的数组
            string[] rNameSpace = new string[] {"蒋伟","吴悦","曾真","刘芸",
            "珠海妮","李小满","薛涵","邱伊雨","李晶晶","戴林江","代安东","黄挺",
                "陈政","叶小青","徐逸"};
            //随机用户数
            //(PS:测试用,没写限制 所以不要太大 最好不要超过10个)
            const int studentCount = 5;
            //开堆
            //var team0 = new MyArrayList(3);
            var team0 = new MyLinkList();
            Student[] students = new Student[studentCount];
            //随机出现数据 并添加 当随机种子一样是数据一样
            Random ra = new Random(6);
            for (int i = 0; i  studentCount;)
            {
                int id = ra.Next(1, 30);
                string name = rNameSpace[ra.Next(0, rNameSpace.Length)];
                bool isGirl = ra.Next(0, 2) == 0 ? false : true;
                Student s0 = new Student(id, name, isGirl);
                //查找是否有相同的属性
                if (team0.Contains(s0, StudentJudgeFunc0))
                {
                    continue;
                }
                else
                {
                    team0.Add(s0);
                    ++i;
                }
            }
            //遍历显示 & 属性调用
            Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("==================== 分割线 ===================="); Console.WriteLine("");
            team0.Show(ShowFunc);
            Console.WriteLine();
            //Console.WriteLine(string.Format("当前顺序表 \t--- \t容量 ：\t\t{0}", team0.Capacity));
            Console.WriteLine(string.Format("当前XX表 \t--- \t大小 ：\t\t{0}", team0.Size));
            Console.WriteLine(string.Format("下表索引器测试 \t--- \t下标3姓名 ：\t{0}", team0[3].m_name));
            Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("==================== 排序后 ===================="); Console.WriteLine("");
            team0.SortSmallToBig(StudentJudgeFunc0);
            team0.Show(ShowFunc);
            Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("==================== 插入&删除测试 ===================="); Console.WriteLine("");
            team0.Insert(new Student(16, rNameSpace[1], true), 2);
            team0.Delete(1);
            team0.Show(ShowFunc);
            Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("==================== 清空测试 ===================="); Console.WriteLine("");
            team0.Clear();
            team0.Show(ShowFunc);
        }
        //比较函数
        static int StudentJudgeFunc0(Student s0, Student s1)
        {
            if (s0.m_id == s1.m_id || s0.m_name.Equals(s1.m_name))
                return 0;
            if (s0.m_id > s1.m_id)
                return 1;
            else
                return -1;
        }
        //显示函数
        static void ShowFunc(Student _stu)
        {
            Console.WriteLine(string.Format("{1}\t[{0}]\t ---- \t{2}", _stu.m_id, _stu.m_name, _stu.m_isGirl ? "Gril" : "Boy"));
        }
    }
    class Student
    {
        //学号
        public int m_id;
        //姓名
        public string m_name;
        //性别
        public bool m_isGirl;
        //构造
        public Student(int _id, string _name, bool _isGirl)
        {
            m_id = _id;
            m_name = _name;
            m_isGirl = _isGirl;
        }
    }
}

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标签：yar 方法 contains 顺序表优点设置 ntc length list

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