自己实现一个List类,深刻理解List类内部是怎么运作的。
实现一个线性表,需要实现什么方法?
首先看下线性表的接口定义(也就是定义了线性表里面应该有哪些方法):
public interface IListDS<T>//首先定义一个接口,作用域里都是要实现的方法、主要功能
{
int GetLength();//取得当前数组(或添加元素)的长度
void Clear();//清空所有的数据
bool IsEmpty();//判断线性表是否有数据
void Append(T item);//用来添加的,相当于void Add(T item);
void Insert(T item,int i);//删除操作
T Delete(int i);//删除操作
T GetElem(int i);//取表元,即根据索引去取得元素
T this[int index]{get;}//定义一个索引器,获得元素
int Locate(T value);//按值查找,即根据元素去得到这个索引
}
要实现上方的线性表,有很多的实现方式,存储线性表时,有很多的储存方式。
线性表的实现方式
线性表的实现方式有下面几种:
顺序表;
单链表:
双向链表(单链表的扩展)
循环链表(单链表的扩展)
顺序表的实现方式:
就是把数据元素按照顺序连续的存储到内存当中。这就是线性表的【顺序存储】(Sequence Storage)结构。
(Sequence就是顺序的,序列的意思)
线性表只要求数据元素是线性关系,但不对数据如何存储有要求,而顺序表则是要求数据元素按照顺序排序存放的线性表。
顺序表的特点:
表中相邻的数据元素在内存中存储位置也相邻。
下图中,0~maxsize-1就是索引,方框就是数据元素占的内存区域。
顺序表的存储:
C#语言中的数组,在内存中占用的存储空间,就是一组连续的存储区域。因此,数组具有【任意存取】的特点,所以,数组天生具有表示顺序表的数据存储区域的特性。
上图举例:因为元素存储的地址是连续的,且因为顺序表存储的是一样的类型数据元素,所以每个占用的内存大小也是一样的。
所以,只需要知道索引0号的位置(也就是【基地址】),就可以算出来每个元素的位置,这个位置指的是内存的地址,有了内存地址就可以访问到这个元素,进行存取数据的操作。
关于顺序表的话,我们可以通过数组来进行存取。
顺序表的实现:
public class SeqList<T>:IListDS<T>
{
//...
}
使用代码来实现:
namespace 定义线性表的接口
{
interface IListDS<T>//首先要定义一个接口,加个泛型<T>,第一个字母加个大写I代表接口,因为系统已经有一个IList接口,为避免重复,加个DS代表数据结构的意思。
{
//主要功能:
int GetLength();//得到长度的方法
void Clear();//清空数据的操作
bool IsEmpty();//判断是否为空
void Add(T item);//添加操作,添加的数据肯定是T类型的
void Insert(T item, int index);//插入操作,参数包括:插入的数据T item, ,插入的位置int index
T Delete(int index);//根据索引位置删除,删除之后把这个元素返回,返回的元素就是删除的元素。
T this[int index] { get; }//通过索引器访问元素,跟GetEle一样的用途
T GetEle(int index);//根据索引得到元素
int Locate(T value);//根据值取得索
}
}
使用顺序表实现这个接口
因为方法都没被实现,所以都抛出了异常。
namespace 定义线性表的接口
{
class SeqList<T>:IListDS<T>//解决方案里添加新的顺序表类SeqList<T>,实现IList<T>接口
{
//作用域里这些方法默认是没有的,鼠标框选IList后,鼠标移动到IList下方空白处即出现标志,查看下拉列表选择一个,即可自动补全下列方法。
public int GetLength()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void Clear()
{
throw new NotImplementedException();
}
public bool IsEmpty()
{
throw new NotImplementedException();
}
public void Add(T item)
{
throw new NotImplementedException();
}
public void Insert(T item, int index)
{
throw new NotImplementedException();
}
public T Delete(int index)
{
throw new NotImplementedException();
}
public T this[int index]
{
get { throw new NotImplementedException(); }
}
public T GetEle(int index)
{
throw new NotImplementedException();
}
public int Locate(T value)
{
throw new NotImplementedException();
}
}
}