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抽象数据类型(abstract data type ADT)是带有一组操作的对象的集合。
一、 表ADT
数组实现时,插入和删除的花费可能会比较大,这样要看操作发生在什么地方。最坏情况如,在0处插入,和删除第一个元素。此时为O(N)。
如果表是通过在高端插入,其后只发生对数组的查找访问(findKth),则数组很适合。否则,不是。
为了避免插入和删除的线性开销,应该使表可以不连续存储。否则表的每个部分都可能要整体移动。这样就是链表。
findKth(i)要花费O(i)的时间,但是在实践中这是比较保守的情况 ,因为findKth常常以排序后的方式进行,如findkth(1),
findkth(2),...都是一次性的完成的。
二、Collections API中的表
Collections API中有一些普通的的数据结构的实现,表ADT中其中的一部分。
public interface Collection<AnyType> extends Iterable <Anytype>{ int size(); boolean isEmpty(); void clear (); boolean contains(Anytype x ); boolean add(Anytype x); boolean remove (Anytype x ); Iterator <Anytype> interator (); }
collection接口扩展了Iterable 接口,实现了Iterable接口的类有增强的for循环。
实现了Iterable 接口的集合一定要有一个iterator的方法,这个方法返回一个Iterator类型的对象 。定义如下
public interface Iterator <Anytype> { boolean hasNext (); Anytype next (); void remove ();//删除next最新返回的项 }
思路是,通过iterator 方法,每个集合可以创建并返回客户一个实现了Iterator接口的对象,并将当前位置的概念在对象内部存储下来。
当编译器遇到用于Iterator对象的增强的for循环时,它用对iterator方法的那些 调用 代替增强的for循环以得到一个 Iterator对象 ,然后调用 next/ hasNext .
也就是说,下面的程序将会被编译器重写 。
for (Anytype item : collection ) system.out.println(item); } //重写为 Iterator <Anytype> itr = collection.iterator(); while (itr.hasNext()){ Anytype item = itr.next(); System.out.println(item); }
Iterator的remove()方法优点 :
Collection的remove()一定要先找到被删除的项。如我们要每隔一项删除一个,用迭代器更好。
当直接使用Iterator(而不是通过一个增强for循环间接使用时)一个重要的是:
如果正在被迭代的集合结构正在发生变化 (如add, remove , clear 方法)那么迭代器就不再合法,会有ConcurrentModificationException。
然而如果迭代器调用 的是自己的remove方法,则是没有问题的,这个也是我们更愿意用迭代 器的remove方法的第二个原因。
List继承了Collection接口。
public interface List<Anytype> extends Collection<Anytype>{ Anytype get(int idx ); Anytype set(int idx ,Anytype x ); void add (int idx ,Antype x ); void remove (int idx ); ListIterator<Anytype> listIterator(int pos ); }
List ADT 有两种实现方式 :
ArrayList:可增长的数组的实现
优点:get set 是常数时间
缺点:新插入的项和删除代价高,除非在ArrayList的末尾进行。
LikedList:双链表的实现
优点:insert /remove开销小。
缺点:不容易 做索引,因此get 开销大,除非 get 操作是对接口两个端点的。(可以考虑使用 iterator )
对搜索来说,ArrayList/ LinkedList都是低效的,对 Collections 的contains / remove两个方法,它们都要花费线性时间。
对ArrayList,肯定是不行,因为remove代价很大。
分析 LinkedList。
方案1 :
public static void removeEven( List <Integer> lst){ int i =0; while (i<lst.size()){ if (lst.get(i)%2==0){ lst.remove(i); }else { i++; } } }
上面有两个问题:
1. get效率不高,因此上面的要花费二次时间。
2. remove 调用 同样开销大,因为找到位置 i 代价很大。
方案2:
for (Integer x : lst) if (x%2==0) lst.remove(x); //这里是collection的remove
这里我们不使用get 而是使用迭代器遍历,这是高效的。但是却是Collection的remove,这个一定要重新搜索,所以不是高效的,要
线性时间。
最重要的是,程序 会的异常,因为当一个项被删除(collection的 remove)的时候,迭代器的使用是非法的。
方案3:
Iterator<Integer> itr = lst.iterator(); while (itr.hasNext ()){ if (itr.next()%2==0) itr.remove() ; } }
我们使用迭代 器来删除 。整个程序只要线性时间,而不是二次时间。
三、栈ADT
四、队列ADT
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原文地址:http://www.cnblogs.com/chuiyuan/p/4492957.html