03-数据结构（一）

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一个：

C#编程-第五季-数据结构和算法-宇宙最简单教程_哔哩哔哩_bilibili

C#编程-第六季-编程内功修炼-算法-宇宙最简单教程_哔哩哔哩_bilibili

一、数据结构

基础语法、  数据结构与算法、网络编程与多线程、网络通信、队列、WPF基础、Winform基础、数据库基础、容器、docker、prism框架。  WebApi。

RemoveAt：根据索引移除

1、列表

1.1、线性表

顺序表的存储：顺序表中的每个元素占w个存储单元，设第i个数据元素的存储地址为Local（ai)则有：Local(ai）=Local(a1)+(i-1)*w。也是顺序表的起始地址，顺序表的基地址，顺序表任意存取的特点，占用的是一组连续的存储空间，具有任意存取的特点，数组具有天生表示顺序表的数据存储区域的特性。

在这个例子中，索引器允许你通过索引来读取（get）和写入（set）SeqList<T>中的元素。如果SeqList<T>没有索引器，并且你试图像数组一样使用它（即mySeqList[index]），编译器会报错，因为它不知道如何处理这样的语法。

因此，如果你在使用自定义集合类（如SeqList<T>）时遇到索引相关的错误，很可能是因为该类没有实现索引器，或者你尝试访问的索引超出了集合的有效范围。确保你的类正确实现了索引器，并在使用索引器时始终检查索引的有效性，以避免IndexOutOfRangeException异常。

代码：

  interface IList1<T>{int GetLength();void Clear();bool IsEmpty();void Add(T item);void Insert(T item, int index);T Delete(int index);//T this[int index] { get; }T GetEle(int index);int Locate(T value);}
 internal class SeqList<T> : IList1<T>{///  顺序表实现方式public T[] data;  //  存储数据public int count = 0;  //  表示存了多少个数据public SeqList(int size)   //  size最大容量{data = new T[size];}public SeqList() : this(10)  //  默认构造函数容量是10{}public T this[int index]{get { return GetEle(index); }}public void Add(T item){if (count == data.Length){Console.WriteLine("当前数组已存满，不允许再存");}else{data[count] = item;count++;}}public void Clear(){throw new NotImplementedException();}public T Delete(int index){T item = data[index];for(int i = index - 1; i < count - 1; i++){data[i] = data[i + 1];}count--;return item;}public T GetEle(int index){if (index >= 0 && index <= count - 1){return data[index];}else{Console.WriteLine("索引不存在");return default(T);  }}//  取得数据的长度public int GetLength(){return data.Length;}public void Insert(T item, int index){for(int i=count-1; i>=index; i--){data[i] = data[i-1];}}public bool IsEmpty(){throw new NotImplementedException();}public int Locate(T value){for (int i = 0; i < count-1; i++){if (data[i].Equals(value)){return i;}}return -1;  /// 表示值不存在；}}

2、链表

单链表和双链表：

2.1、单链表

单链表使用地址连续的存储单元顺序存储线性表中的各个数据元素，链式存储，链表不要求逻辑上相邻的数据元素在物理存储位置上页相邻，因此，在对链表进行插入和删除时不需要移动数据元素，但是同时页失去了顺序表可随机存储的有带你。

表头  数据  下一个数据的地址

    internal class Node1<T>{private T data;  //  存储元素private Node1<T> next;   // 用来指向下一个元素public Node1(T value){data = value;next = null;}public Node1(T value, Node1<T> next){this.data = value;this.next = next;}public Node1(){data=default(T);next= null;}public  Node1(Node1<T> next){this.next = next;}public T Data{get { return data; }set {  data = value; }}public Node1<T> Next{get { return next; }set { next = value; }}}

代码：

   interface IList1<T>{int GetLength();void Clear();bool IsEmpty();void Add(T item);void Insert(T item, int index);T Delete(int index);//T this[int index] { get; }T GetEle(int index);int Locate(T value);}
  internal class linkList<T> : IList1<T>{public Node1<T> head;   // 第一个节点public linkList() {head = null;}public void Add(T item){Node1<T> newNode = new Node1<T>(item);  //  根据新的数据创建新的节点if (head == null){head = newNode;}else{Node1<T> temp = head;while (true){if (temp.Next != null){temp = temp.Next;}else{break;}}temp.Next = newNode;}}public void Clear(){throw new NotImplementedException();}public T Delete(int index){T data;if (index == 0){data = head.Data;head = head.Next;return data;}else{Node1<T> temp = head;for (int i = 0; i < index; i++){temp = temp.Next;}data = temp.Next.Data;temp.Next = temp.Next.Next;return data;}}public T GetEle(int index){throw new NotImplementedException();}public int GetLength(){if(head==null) return 0;Node1<T> temp = head;int count = 1;while(temp != null){if(temp.Next != null){count++;temp= temp.Next;}else{break;}}return count;}public void Insert(T item, int index){Node1<T> newNode=new Node1<T>(item);if(index==0){newNode.Next = head;head= newNode;}else{Node1<T> temp=head;for (int i=0; i<index; i++){temp = temp.Next;}newNode.Next = temp.Next;temp.Next = newNode;}}public bool IsEmpty(){throw new NotImplementedException();}public int Locate(T value){Node1<T> temp = head;if (temp == null){return -1;}else{int index = 0;while (true){if (temp.Data.Equals(value)){return index;}else{if(temp.Next!= null){index++;temp = temp.Next;}else{break;}}}return -1;}}}

2.2、双链表

指向前一个节点，先进后除，，没有计数，

3、栈

3.1、顺序栈（Stack）

是操作元素限定在表的尾端进行的线性表，表尾由于要进行插入、删除等操作，所以，它具有特殊的含义，把表尾称为栈顶（Top）另一端固定，叫做栈底，当为空，脚空栈。

栈通常记为：S=(a1, a2, ...,an） a1为栈底元素，an为栈顶元素。a1到an依次入栈，出栈则次序相反，an第一个出栈，a1最后出栈。栈的操作是按照后进先出或现金后出的原则进行

 SeqList<string> strList = new SeqList<string>();strList.Add("123");strList.Add("456");strList.Add("789");Console.WriteLine("123456789");Console.WriteLine(strList[0]);Console.ReadLine();Console.WriteLine(strList);Console.WriteLine(strList.GetLength());for (int i = 0; i < strList.GetLength(); i++){Console.WriteLine(strList[i]);}Console.ReadLine();Stack<string> stack = new Stack<string>();stack.Push("a");stack.Push("b");stack.Push("c");Console.WriteLine(stack.Pop());Console.ReadLine();

代码：  类似于数组，用数组构造栈的先进后出

    interface IsStackDS<T>{int Count { get; }int GetLength();bool IsEmpty();void Clear();void Push(T item);T Pop();T Peek();}
    internal class seqStack<T> : IsStackDS<T>{private T[] data;private int top;public seqStack(int size){data = new T[size];top = -1;}public int Count { get { return top+1; } }public void Clear(){top=-1;}public int GetLength(){return Count;}public bool IsEmpty(){return Count==0;}public T Peek(){throw new NotImplementedException();}public T Pop(){T temp = data[top];top--;return temp;}public void Push(T item){data[top+1]=item;top++;}}

3.2、链栈

栈顶Top   为Node1 类  出栈时候指向下一个Node1

其他和单链表类似：

代码： 但是用链表的形式描述栈的先进后出，需要用到类节点   Node

    internal class linkStack<T> : IsStackDS<T>{private T data;private Node1<T> top;private int count;//public seqStack(int size)//{//    data = ;//    top = null;//}public int Count { get { return count; } }public void Clear(){top = null;count = 0;}public int GetLength(){return Count;}public bool IsEmpty(){return Count == 0;}public T Peek(){throw new NotImplementedException();}public T Pop(){data = top.Data;top=top.Next;count--;return data;}public void Push(T item){Node1<T> newNode = new Node1<T>(item);newNode = new Node1<T>(item);top.Next = top;top = newNode;count++;}

4、队列

代码：队头  队尾  ，先进先出，front 先出，有计数：count。

4.1、顺序队列

用以连片的存储空间老存储队列中的数据元素，这样的队列称为顺序队列（Sequence   Queue）。类似于顺序栈，

代码：需要设置数组的大小

    interface IsQueueDS<T>{int Count {  get; }int GetLength();bool IsEmpty();void Clear();void Enqueue(T item);T Dequeue();T Peek();}
  internal class seqQueue<T> : IsQueueDS<T>{private T[] data;private int count;private int front;  //  队首,从  -1 开始private int rear;  //  队尾public seqQueue(int size){data=new T[size];count = 0;front = -1;rear = -1;}public int Count { get { return count; } }public void Clear(){count=0;}public T Dequeue(){if (count >0){T temp = data[front + 1];front++;count--;return temp;}else{Console.WriteLine("无法取得，队列为空");return default(T);}}public void Enqueue(T item){if (count == data.Length){Console.WriteLine("队列已经满了");}else{if(rear==data.Length-1)  //  判断是否在末尾，从头开始{data[0]=item;rear = 0;}else{data[rear + 1] = item;rear++;}}}public int GetLength(){return count;}public bool IsEmpty(){return count == 0 ;}public T Peek(){T temp=data[front+1];return temp;}}

4.2、链队列

表与链，  栈与队列，不需要设置数组的大小

 internal class Node1<T>{private T data;  //  存储元素private Node1<T> next;   // 用来指向下一个元素public Node1(T value){data = value;next = null;}public Node1(T value, Node1<T> next){this.data = value;this.next = next;}public Node1(){data=default(T);next= null;}public  Node1(Node1<T> next){this.next = next;}public T Data{get { return data; }set {  data = value; }}public Node1<T> Next{get { return next; }set { next = value; }}}

代码：

    interface IsQueueDS<T>{int Count {  get; }int GetLength();bool IsEmpty();void Clear();void Enqueue(T item);T Dequeue();T Peek();}
    internal class linkQueue<T> : IsQueueDS<T>{private Node1<T> front;private Node1<T> rear;private T data;private int count;public linkQueue(){front = null;rear = null;count = 0;}public int Count {  get { return count; } }public void Clear(){front = null;rear = null ;count = 0;}public T Dequeue(){if (count == 0){Console.WriteLine("为空无法出队列");return default(T);}else if(count == 1){T temp = front.Data;front = null;rear = null;count = 0;return temp;}else{T temp = front.Data;temp=front.Data;front=front.Next;count--;return temp;}}public void Enqueue(T item){Node1<T> newNode = new Node1<T>(item);if (count == 0){front = newNode;count = 1;rear= newNode;}else{rear.Next = newNode;rear = newNode;count++;}}public int GetLength(){return count;}public bool IsEmpty(){return count == 0 ;}public T Peek(){return front.Data;}}

5、字符串

字符串类的创建

6、数组

数组的创建：



7、算法

算法：

7.1、快速排序

作为排序依据的数据项称为  ”排序项“，也成为记录的  ”关键码“，关键码分为主关键码和次关键码。一般地，若关键码是主关键码，则对于任意排序的序列，经排序后得到的结果是唯一的；弱为次关键码，排序结果不唯一，这是因为待排序的序列中可能存在具有相同关键码的记录。此时，这些记录在排序结果中，他们之间的位置关系与排序前不一定保持一致。如果使用某个排序方法对任意的记录序列关键码进行排序，形同关键码值得记录之间得位置关系与排序前一致，则称此排序方法是稳定的，如果不一致，则称此排序方法是不稳定的。

由于待排序得记录得数量不同，使得排序过程中设计得存储器不同，可将排序方法分为内部排序和外部排序两大类。

内部排序值得是在排序过程中，记录全部存放在计算机得内存中，并在内存中调整记录之间得相对位置，在此期间没有进行内、外存的数据交换。外部排序指的是在排序过程中，记录得主要部分存放在外存中，借助于内存逐步调整记录之间得相对位置。在这个过程中，需要不断地在内外存之间交换数据。

排序：排序项，

快速排序：

7.1.1、直接插入排序

双重循环，逐个比较排序，直接拿后一个与前边所有去比较

7.1.2、冒泡排序

将相邻得记录得关键码进行比较，若前边记录的关键码大于后边记录的关键码，则将它们交换，否则不交换。需要操作N-1次，，N为元素个数。

7.1.3、简单选择排序

先将第一个作为比较直，与后边得所有元素中得最小值比较，然后交换位置。

7.1.4、快速排序

先取得一个基数，即0位置，，然后从后索引找到比它小的，再从前往后找比它小的。

直到基数放在某个位置使得将数组分为两个部分。前边都比基数小，后边都比基数大。

internal class Program
{static void QuickSort(int[] dataArray,int left,int right){if(left<right){int x = dataArray[left];int i = left;int j = right;while(true&&i<j){while (true && i < j){if (dataArray[j] <= x){dataArray[i] = dataArray[j];break;}else{j--;}}while (true && i < j){if ((dataArray[i] >x)){dataArray[j] = dataArray[i];break;}else{i++;}}}//  此时i==j找到中间位置dataArray[i] = x;QuickSort(dataArray,left,i-1);QuickSort(dataArray,i+1,right);}}static void Main(string[] args){int[] data = new int[] { 42, 20, 17, 27, 13, 8, 17, 48 };QuickSort(data,0,data.Length-1);foreach(var temp in data){Console.WriteLine(temp);}}

7.1、二叉树

算法、重点

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