用C#学习数据结构之线性表

什么是线性表

 线性表是最简单、最基本、最常用的数据结构。线性表是线性结构的抽象(Abstract)，线性结构的特点是结构中的数据元素之间存在一对一的线性关系。这种一对一的关系指的是数据元素之间的位置关系，即：（1）除第一个位置的数据元素外，其它数据元素位置的前面都只有一个数据元素；（2）除最后一个位置的数据元素外，其它数据元素位置的后面都只有一个元素。也就是说，数据元素是一个接一个的排列。因此，可以把线性表想象为一种数据元素序列的数据结构。

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线性表的接口定义

public interface IListDS<T> {
    int GetLength(); //求长度
    void Clear(); //清空操作
    bool IsEmpty(); //判断线性表是否为空
    void Append(T item); //附加操作
    void Insert(T item, int i); //插入操作
    T Delete(int i); //删除操作
    T GetElem(int i); //取表元
    int Locate(T value); //按值查找
}

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顺序表类SeqList<T>的实现

public class SeqList<T> : IListDS<T>
    {
        private int maxsize; //顺序表的容量
        private T[] data; //数组，用于存储顺序表中的数据元素
        private int last; //指示顺序表最后一个元素的位置

        //索引器
        public T this[int index]
        {
            get
            {
                return data[index];
            }
            set
            {
                data[index] = value;
            }
        }

        //最后一个数据元素位置属性
        public int Last
        {
            get
            {
                return last;
            }
        }

        //容量属性
        public int Maxsize
        {
            get
            {
                return maxsize;
            }
            set
            {
                maxsize = value;
            }
        }

        //构造器
        public SeqList(int size)
        {
            data = new T[size];
            maxsize = size;
            last = -1;
        }
        //求顺序表的长度
        public int GetLength()
        {
            return last + 1;
        }

        //清空顺序表
        public void Clear()
        {
            last = -1;
        }

        //判断顺序表是否为空
        public bool IsEmpty()
        {
            if (last == -1)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        //判断顺序表是否为满
        public bool IsFull()
        {
            if (last == maxsize - 1)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        //在顺序表的末尾添加新元素
        public void Append(T item)
        {
            if (IsFull())
            {
                Console.WriteLine("List is full");
                return;
            }
            data[++last] = item;
        }

        //在顺序表的第i个数据元素的位置插入一个数据元素
        public void Insert(T item, int i)
        {
            if (IsFull())
            {
                Console.WriteLine("List is full");
                return;
            }
            if (i < 1 || i > last + 2)
            {
                Console.WriteLine("Position is error!");
                return;
            }
            if (i == last + 2)
            {
                data[last + 1] = item;
            }
            else
            {
                for (int j = last; j >= i - 1; --j)
                {
                    data[j + 1] = data[j];
                }
                data[i - 1] = item;
            }
            ++last;
        }

        //删除顺序表的第i个数据元素
        public T Delete(int i)
        {
            T tmp = default(T);
            if (IsEmpty())
            {
                Console.WriteLine("List is empty");
                return tmp;
            }
            if (i < 1 || i > last + 1)
            {
                Console.WriteLine("Position is error!");
                return tmp;
            }
            if (i == last + 1)
            {
                tmp = data[last--];
            }
            else
            {
                tmp = data[i - 1];
                for (int j = i; j <= last; ++j)
                {
                    data[j] = data[j + 1];
                }
            }
            --last;
            return tmp;
        }

        //获得顺序表的第i个数据元素
        public T GetElem(int i)
        {
            if (IsEmpty() || (i < 1) || (i > last + 1))
            {
                Console.WriteLine("List is empty or Position is error!");
                return default(T);
            }
            return data[i - 1];
        }

        //在顺序表中查找值为value的数据元素
        public int Locate(T value)
        {
            if (IsEmpty())
            {
                Console.WriteLine("List is Empty!");
                return -1;
            }
            int i = 0;
            for (i = 0; i <= last; ++i)
            {
                if (value.Equals(data[i]))
                {
                    break;
                }
            }
            if (i > last)
            {
                return -1;
            }
            return i;
        }
    }