Lua学习笔记之数据结构

最近研究lua，顺便写点笔记吧！数据结构是没有语言之分的，只不过不同的语言实现起来的语法不同，既然是lua菜鸟，就来实现几个常用的数据结构来练练语法吧！首先是作为数据结构基石的数组，在lua中数组是用表来实现的，表是个强大的东西，能表示太多东西了，当表中元素的下标都是整数的时候，我们把这个表称作数组。数组的大小不固定，可以动态的增长。

--创建一个简单的数组
local arr1 = {1,2,3,4,5,6}
--遍历数组中得每一个元素
for i,v in ipairs(arr1) do
print(v)
end

--另一种创建数组的方式
local arr2 = {}
for i=1,10 do
arr2[i] = i
print(arr2[i])
end

--创建数组，下标从2开始
local arr2 = {[2]="hello",[3]="xiao",[4]="ta",[5]="zaojiahua"}
--使用迭代器ipairs遍历的时候输出为空值，因为arr2[1]=nil当ipairs遇到空值的时候就返回了
for i,v in ipairs(arr2) do
print(i,v)
end
--这个时候需要使用pairs遍历
for i,v in pairs(arr2) do
print(i,v)
end

创建数组的时候整数下标最好从1开始，因为这个值是lua中默认开始的下标，这和其他语言的下标从零开始有点区别，如果你采用其他的数字下标开始，使用某些lua库的时候可能不能获得预期的结果。然后就是遍历数组的方式，我们用到了迭代器ipairs()和pairs()，这个使用时候的区别代码已经有体现了，ipairs中得i代表的就是整数下标，从1开始。

有一维数组当然就有多维的，下面来创建一个二维数组，也就是矩阵，其他的类推吧。

--创建一个10*5的二维数组
local int_arr = {}

for i=1,10 do
    int_arr[i] = {}
    for j=1,5 do
        int_arr[i][j] = j
    end
end

--遍历二维数组
for i,v in ipairs(int_arr) do
    for j,k in ipairs(v) do
        io.write(k.."\t")
    end
    print("\n")
end

接下来实现一个链表，链表的每个节点用一个table表示，table中的字段包括指向下一个节点的指针和该节点的数据元素，这里只是提供一个思路，其他的东西可以用的时候扩展。

--实现一个链表
local list = nil
--链表元素包含俩个字段，next代表的是指针，指向下一个链表元素，value代表的是该链表元素的值
for i=1,10 do
    list = {next = list,value = i}
end

--链表的遍历
local l = list
while l do
    print(l.value)
    l = l.next
end

接下来实现一个比较有用的数据结构——队列。我把队列封装在了一个table表中，关于队列的操作和表示队列头和队列尾的指针也封装在了一起。当对头等于队尾的时候表示没有元素，而这个队列是可以无限增大的，并没有队列满的限制，大家可以根据自己的需要进行扩展。

--实现一个队列 包括头指针first和尾指针last first==last的时候代表队列为空
local que = {first=0,last=0}

--向队列中添加元素，last索引指向最后一个元素的下一个元素，first索引指向的是第一个元素
function que:push(value)
    local last = self.last
    self[last] = value
    self.last = last+1
end
--移除元素，队列的特点是先进先出
function que:pop()
    if self.first == self.last then
        print("队列空")
        return nil
    end
    local first = self.first
    self.first = first+1
    return self[first]
end

--显示队列中得元素
function que:showvalue()
    for i=self.first,self.last-1 do
        print("value:"..self[i])
    end
end

--测试
print("队列测试")
que:showvalue()
que:push(2)
que:push(3)
print("push 2,3")
que:showvalue()
que:push(3)
print("push 3")
que:showvalue()
print("pop:"..que:pop())
que:showvalue()
print("pop:"..que:pop())
que:showvalue()
print("push 100")
que:push(100)
que:showvalue()
print("pop:"..que:pop())
que:showvalue()
print("pop:"..que:pop())
que:showvalue()
print("pop:"..que:pop())