《数据结构系列_线性表_链式存储之静态链表》

1.简介

你们经过前几章的学习，明白了什么是单链表，相比于顺序存储，在插入和删除方面，它的性能更加优越，可是小伙子们，有没有想过在C语言和Java出现以前，只有Basic等早期语言，而这些语言没有相似指针和地址的概念，那我们编程界的六道仙人是如何来描述链表的尼？

对于没有指针的编程语言，能够用数组替代指针，来描述链表。让数组的每一个元素由data和cur两部分组成，其中cur至关于链表的next指针，这种用数组描述的链表叫作静态链表。这种描述方法叫作游标实现法 ，存储方式以下图所示

固然，还有几点规则

1. 咱们对数组的第一个和最后一个元素作特殊处理，从数据来讲：这两个位置不存放数据。

(注：如上图下标0或者下标999，这两个位置数据为空）

2. 这两个位置，从游标来讲，第一个（下标0）元素的游标为该数组第一个没有存放数据元素的下标。并一般将未使用的数组元素称为备用链表。也就是说，存放的是备用链表中的第一个元素下标

(注：如该数组第一个没有存放数据的元素的下标是5，因此第一个元素的游标是第一个没有存放数据元素的下标，也就是说，下标0元素的游标也是5）

3. 最后一个元素的游标为该数组第一个有数值的元素的下标，至关于头结点

(注：第一个存储元素的下标为1，那么最后一个元素的游标就是1）

4. 其他元素的游标均为他下一个元素的下标

也就是这样

2.对应操做

2.1 初始化元素

/** * 静态链表中的对象 * */

public class Node<T> {

    // 数据

    T data;

    // 游标

    int cur;

}

/** * 静态链表 * */

public class StaticLinkedList<T> {

    // 封装的数组

    private Node<T>[] arr;

    /** * 初始化 * */

    public StaticLinkedList(int length){

        arr = new Node[length];

        for(int i = 0; i < arr.length ;i++){

            arr[i] = new Node<>();

            // 非特殊点的元素游标为下一个元素的下标,

            // 第一个元素游标为除特殊点外，第一个没有数据的元素下标，如今链表为空，因此第一个元素的游标为1

            arr[i].cur = i + 1;

        }

        // 最后一个元素的游标为第一个存储数据元素的下标，可是如今链表为空，因此它的游标为0

        arr[arr.length - 1].cur = 0;

    }

}

复制代码

完事以后就是这个熊样

2.1 插入元素

插入以前，先获取空位下标，也就是说，要将数据插到哪

/** * 获取空闲结点的下标 * */

    public int getEmptyNodeIndex(){

        // 获取第一个元素的游标，也就是一个数组中，第一个空闲元素的下标。默认为0

        int i = arr[0].cur;

        if(i != 0){

            // 第一个元素的游标指向的是数组中第一个数据无值的元素下标，由于要将空闲位置插入元素，

            // 因此将第一个元素（下标为0）的游标指向要插入值的元素以后的空闲元素下标

            arr[0].cur = arr[i].cur;

        }

        return i;

    }

复制代码

注：如上图所示，0号位置指向的是第一个空值的下标，也就是1号元素，因此先把1号元素取出，看看是否是最后一个元素，最后一个元素的游标为0，不是最后一个元素，就将它取出返回，由于要将数据插到这，因此0号元素的游标指向了2号元素，由于如今2号元素的是空值。

好，获取完空位坐标以后，就开始插入元素了

(代码)

/** * 插入数据 * */

    public void addDataByIndex(int index, T value){

        // 判断插入的位置是否有效

        if(index < 0 || index > arr.length){

            throw new IllegalArgumentException("位置无效");

        }

        // 第一步：获取可插入的位置下标

        int emptyNodeIndex = getEmptyNodeIndex();

        // 将数据插入

        arr[emptyNodeIndex].data = value;

        // 更新最后一个元素的游标，它指向的是第一个有数据元素的下标

        int k = arr.length - 1;

        // 第二步：根据要插入的是第几个位置，安装个数，从最后一个元素的游标开始往前推导，找出该元素所在游标

        for(int i = 1; i <= index - 1; i++){

            k = arr[k].cur;

        }

        // 更新刚插入数据的元素的游标为，他上一个元素的游标，也就是0，由于是从最后一个元素开始推的

        arr[emptyNodeIndex].cur = arr[k].cur;

        // 更新它上一个元素的游标为当前元素下标

        arr[k].cur = emptyNodeIndex;

    }

复制代码

也就是这样

3.最后

同窗们，学会了吗

代码在这里

这里最早更新