稀疏数组与队列

数据结构与算法

​ 外修语言，内修算法，数据结构+算法是一个程序运行的保障，数据结构指的是数据的组成方式，如数组、数和链表等。数据结构可以分为线性数据结构和非线性数据结构，线性结构的特点是数据元素之间存在一一对应的关系，存储方式可以分为顺序表和链表，两者最大的不同在于存储的地址是否连续，典型的线性结构为数组、链表、队列和栈。非线性结构的特点是数据元素之间不存在一一对应的关系，典型的非线性结构有二维数组、多维数组、广义表和数结构

一、数组

1、稀疏数组

​ 若一个二维数组中的元素存在很多0值或者无效值，可以将这个二维数组压缩为稀疏数组（去除0值和无效值）。可以应用在底图、棋盘等二维场景中。

1.1二维数组转稀疏数组

①遍历原始的二维数组，得到有效的数据个数sum

②构造稀疏数组，第一行原始数组的行、列和有效数据的个数，其余行为有效值的行列坐标和存储的值

sparseArr[sum+1][3]

1.2稀疏数组转二维数组

①取出稀疏数组的第一行，构造二维数组

②取出稀疏数组的其余行，为对应的二维数组赋值。

2、队列（数组实现）

队列如同现实中的排队一样，它的特点是先入先出，是一种有序列表，可有由数组或者是链表构成。

2.1数组模拟队列

队列的输入输出分别队列的后、前端。对应的处理方法为加入数据和输出数据。(其前提是插入元素的个数要小于数组容量的个数，否则会发生越界错误，因为tail是指向队尾的后一个位置)

• 构造队列
• 判断队列是否为空 head !=tail
• 队列是否满 tail !=maxSize
• 加入队列 (先加入，后tail++)
• 退出队列

对用的属性为maxSize、head（队头）、tail（队尾的后一个元素位置）

2.2环形队列

基本数组模拟队列会导致数组不能复用，所以优化方法是让数组构成环形队列。

环形队列的基本思想是首尾相连。

• 构造队列

• 判断队列是否有空位置 head！=tail

• 判断队列是否满 (tail+1)%maxSize==head

• 加入队列，更新队头(tail+1)%maxSize

• 退出队列，更新队尾(head+1)%maxSize

• 队列长度（tail+maxSize-head）%maxSize

• 队列的索引变为 ：

  for(i=head;i<head+(tail+maxSize-head)%maxSize;i++){
      System.out.println(arr[i%maxSize])
  }