数据结构与算法---稀疏数组

首先,我们要对数据结构和算法做最基础的了解

数据结构包括线性结构和非线性结构

线性结构:元素之间存在一对一关系,有两种不同的存储结构,顺序存储(数组)和链式存储(链表)。常见的线性结构有:数组、队列、链表、栈...   顺序存储的存储元素是连续的,即地址连续。

非线性结构:二维数组、多维数组、广义表、树结构、图结构。

稀疏数组

那么,来看看稀疏数组是怎样的呢?

引出:当一个数组的大部分元素为0,或者为同一个值时,可以使用稀疏数组来保存该数组。比如,我们经常玩的五子棋存盘时就会用到稀疏数组。使用稀疏数组可以压缩数据从而达到节省空间提高效率的作用。

书写方式:记录数组一共有几行几列,有多少个不同值
                  把具有不同值元素的行列及值记录在一个小规模数组中,缩小程序规模。

由上图可发现二维数组和稀疏数组可以很轻易地转换:

二维数组==》稀疏数组:
①遍历原始二维数组,得到有效数据个数sum
②根据sun 可以创建稀疏数组sparseArr int[sum+1][3]
③将二维数组有效数据存入稀疏数组

稀疏数组==》二维数组
①先读取稀疏数组的第一行,根据第一行的数据创建原始的二维数组 
②读取稀疏数组后几行的数据并赋给原始的二维数组

我下面二维数组和稀疏数组转化的过程:

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个11*11二维数组
        //0表示没有棋子,1--黑,2--白
        int chessArr[][] = new int[11][11];
        chessArr[1][2] = 1;
        chessArr[2][3] = 2;
        //原始的二维数组
        for (int[] row:chessArr) {
           for(int date: row) {
               System.out.printf("%d\t",date);
           }
            System.out.println();
        }
        //确定有多少个元素sum
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for(int j = 0; j < 11; j++) {
                if(chessArr[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("sum="+sum);
        //创建新的数组sparseArr 第一行
        int sparseArr[][] = new int[sum+1][3];
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;

        //sparseArr 其余行
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for(int j = 0; j < 11; j++) {
                if(chessArr[i][j] != 0) {
                    count++;
                   sparseArr[count][0] = i;
                   sparseArr[count][1] = j;
                   sparseArr[count][2] = chessArr[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组
        System.out.println();
        System.out.println("稀疏数组为:");
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\n",sparseArr[i][0],sparseArr[i][1],sparseArr[i][2]);
        }
        System.out.println();
        //将稀疏数组恢复为原始的二维数组
        //创建二维数组
        int chessArray2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        //读取稀疏数组后几行数据,赋给原始二维数组
        for (int i =1; i < sparseArr.length; i++) {
            chessArray2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        for (int row[]:chessArray2) {
            for (int date:row) {
                System.out.printf("%d\t",date);
            }
            System.out.println();
        }


    }
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