数据结构与算法之集合

这一生的挚爱 提交于 2020-03-10 09:38:43

(一) 定义

承载元素的一个容器, 容器中的元素无序且唯一(不重复). 实现集合的方式多种多样, 在JAVA语言表现中, 会将集合定义成一个接口, 提供集合对应的操作的抽象方法.

/**
 * 自定义集合抽象类Set
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public interface Set<E> {

	/**
	 * 向集合中添加元素e, 集合元素不重复
	 * 
	 * @param e
	 */
	void add(E e);
	
	/**
	 * 从集合中删除元素e
	 * 
	 * @param e
	 */
	void remove(E e);
	
	/**
	 * 集合是否包含元素e
	 * 
	 * @param e
	 * @return
	 */
	boolean contains(E e);
	
	/**
	 * 集合的元素个数
	 * 
	 * @return
	 */
	int getSize();
	
	/**
	 * 集合是否为空
	 * 
	 * @return
	 */
	boolean isEmpty();
}

(二) 自定义集合

1.基于二分搜索树的集合实现

public class BSTSet<E extends Comparable<E>> implements Set<E> {

	private BinarySearchTree<E> bst;
	
	public BSTSet() {
		bst = new BinarySearchTree<>();
	}
	
	@Override
	public void add(E e) {
		bst.add(e);
	}

	@Override
	public void remove(E e) {
		bst.remove(e);
	}

	@Override
	public boolean contains(E e) {
		return bst.contains(e);
	}

	@Override
	public int getSize() {
		return bst.size();
	}

	@Override
	public boolean isEmpty() {
		return bst.isEmpty();
	}

}

2.基于链表的集合实现

public class LinkedListSet<E> implements Set<E> {

	private LinkedList<E> list;
	
	public LinkedListSet() {
		list = new LinkedList<>();
	}
	
	@Override
	public void add(E e) {
		// 判断添加元素是否重复
		if (!list.contains(e)) {
			list.addFirst(e);
		}
	}

	@Override
	public void remove(E e) {
		list.removeElemet(e);
	}

	@Override
	public boolean contains(E e) {
		return list.contains(e);
	}

	@Override
	public int getSize() {
		return list.getSize();
	}

	@Override
	public boolean isEmpty() {
		return list.isEmpty();
	}

}

(三) 时间复杂度分析

add(e)方法为了保证集合存储的元素不重复, 内部调用了contain(e) 方法

  LinkedListSet BSTSet 平均 最差(链表)
add(e) O(n) O(h) O(logn) O(n)
remove(e) O(n) O(h) O(logn) O(n)
contains(e) O(n) O(h) O(logn) O(n)
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