Polish the chapter of array and linkedlist

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2023-08-17 05:13:19 +08:00
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@@ -1,12 +1,14 @@
# 列表
**数组长度不可变导致实用性降低**。在许多情况下,我们事先无法确定需要存储多少数据,这使数组长度的选择变得困难。若长度过小,需要在持续添加数据时频繁扩容数组;若长度过大,则会造成内存空间的浪费。
**数组长度不可变导致实用性降低**。在实际中,我们可能事先无法确定需要存储多少数据,这使数组长度的选择变得困难。若长度过小,需要在持续添加数据时频繁扩容数组;若长度过大,则会造成内存空间的浪费。
为解决此问题,出现了一种被称为「动态数组 Dynamic Array」的数据结构即长度可变的数组也常被称为「列表 List」。列表基于数组实现继承了数组的优点并且可以在程序运行过程中动态扩容。在列表中,我们可以自由添加元素,而无需担心超过容量限制。
为解决此问题,出现了一种被称为「动态数组 Dynamic Array」的数据结构即长度可变的数组也常被称为「列表 List」。列表基于数组实现继承了数组的优点并且可以在程序运行过程中动态扩容。我们可以在列表中自由添加元素,而无需担心超过容量限制。
## 列表常用操作
**初始化列表**。通常我们会使用“无初始值”和“有初始值”的两种初始化方法。
### 初始化列表
我们通常使用“无初始值”和“有初始值”这两种初始化方法。
=== "Java"
@@ -126,7 +128,9 @@
let list2: Vec<i32> = vec![1, 3, 2, 5, 4];
```
**访问与更新元素**。由于列表的底层数据结构是数组,因此可以在 $O(1)$ 时间内访问和更新元素,效率很高。
### 访问元素
列表本质上是数组,因此可以在 $O(1)$ 时间内访问和更新元素,效率很高。
=== "Java"
@@ -243,7 +247,9 @@
list[1] = 0; // 将索引 1 处的元素更新为 0
```
**在列表中添加、插入、删除元素**。相较于数组,列表可以自由地添加与删除元素。在列表尾部添加元素的时间复杂度为 $O(1)$ ,但插入和删除元素的效率仍与数组相同,时间复杂度为 $O(N)$ 。
### 插入与删除元素
相较于数组,列表可以自由地添加与删除元素。在列表尾部添加元素的时间复杂度为 $O(1)$ ,但插入和删除元素的效率仍与数组相同,时间复杂度为 $O(n)$ 。
=== "Java"
@@ -471,7 +477,9 @@
list.remove(3); // 删除索引 3 处的元素
```
**遍历列表**。与数组一样,列表可以根据索引遍历,也可以直接遍历各元素。
### 遍历列表
与数组一样,列表可以根据索引遍历,也可以直接遍历各元素。
=== "Java"
@@ -654,7 +662,9 @@
}
```
**拼接两个列表**。给定一个新列表 `list1` ,我们可以将该列表拼接到原列表的尾部。
### 拼接列表
给定一个新列表 `list1` ,我们可以将该列表拼接到原列表的尾部。
=== "Java"
@@ -753,7 +763,9 @@
list.extend(list1);
```
**排序列表**。排序也是常用的方法之一。完成列表排序后,我们便可以使用在数组类算法题中经常考察的「二分查找」和「双指针」算法。
### 排序列表
完成列表排序后,我们便可以使用在数组类算法题中经常考察的“二分查找”和“双指针”算法。
=== "Java"
@@ -838,15 +850,15 @@
list.sort(); // 排序后,列表元素从小到大排列
```
## 列表实现 *
## 列表实现
为了帮助加深对列表的理解,我们在此提供一个简易版列表实现。需要关注三个核心点:
许多编程语言都提供内置的列表,例如 Java, C++, Python 等。它们的实现比较复杂,各个参数的设定也非常有考究,例如初始容量、扩容倍数等。感兴趣的读者可以查阅源码进行学习。
为了帮助你理解列表的工作原理,我们在此提供一个简易版列表实现,重点包括:
- **初始容量**:选取一个合理的数组初始容量。在本示例中,我们选择 10 作为初始容量。
- **数量记录**:声明一个变量 size用于记录列表当前元素数量并随着元素插入和删除实时更新。根据此变量我们可以定位列表尾部以及判断是否需要扩容。
- **扩容机制**:插入元素时可能超出列表容量,此时需要扩容列表。扩容方法是根据扩容倍数创建一个更大的数组,将当前数组的所有元素依次移动至新数组。在本示例中,我们规定每次将数组扩容至之前的 2 倍。
本示例旨在帮助读者直观理解列表的工作机制。实际编程语言中,列表实现更加标准和复杂,各个参数的设定也非常有考究,例如初始容量、扩容倍数等。感兴趣的读者可以查阅源码进行学习。
- **扩容机制**插入元素时列表容量已满,则需要进行扩容。首先根据扩容倍数创建一个更大的数组,将当前数组的所有元素依次移动至新数组。在本示例中,我们规定每次将数组扩容至之前的 2 倍。
=== "Java"