数据结构
/*
* 数据结构包括：线性结构和非线性结构
* 1. 线性结构：
* 1.1 线性结构作为最常用的数据结构，其特点是数据元素之间存在一对一的线性关系
* 1.2 线性结构有两种不同的存储结构，即顺序存储结构（数组）和链式存储结构（链表）。
* 顺序存储的线性表称为顺序表，顺序表中的存储元素是连续的
* 链式存储的线性表称为链表，链表中的存储元素不一定是连续的，元素节点中存放数据元素以及相邻元素的地址信息
* 1.3 线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈
* 2. 非线性结构：
* 非线性结构包括：二维数组、多维数组、广义表、树结构和图结构
*/
稀疏数组
/* 稀疏数组
* 1. 实际需求：编写的五子棋程序（使用二维数组记录棋盘，黑子为1，白子为2，无子为0）中，有存盘退出和续上盘的功能
* 2. 分析问题：因为二维数组存在很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据 ---> 稀疏数组
* 3. 基本介绍：当一个数组中大部分元素为0，或者为同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存数据
* 4. 稀疏数组的处理方法：
* 4.1. 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
* 4.2. 把具有不同值的元素的行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模
* 5. 应用实例：
* 5.1. 使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组（棋盘、地图等等）
* 5.2. 把稀疏数组存盘，并且可以重新恢复原来的二维数组
*
* 二维数组转稀疏数组：
* 1. 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum
* 2. 根据sum就可以创建稀疏数组sparseArr int[sum + 1][3]
* 3. 将二维数组的有效数据存入到稀疏数组
*
* 稀疏数组转原始的二维数组：
* 1. 先读取稀疏数组第一行，根据第一行的数据，创建原始的二维数组
* 2. 在读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可
*/
二维数组与稀疏数组之间的转换
@Test
public void toSparse(){
// 创建一个原始的二维数组 11*11
// 0：表示没有棋子 1：黑子 2：白子
int chessLen = 11;
int chessArr1[][] = new int[chessLen][chessLen];
// 当前棋盘布局
chessArr1[1][2] = 1;
chessArr1[2][3] = 2;
chessArr1[4][5] = 2;
// 输出棋盘
for (int[] row: chessArr1){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
/*
输出：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
*/
// 原始数组转稀疏数组
// 1. 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum
int sum = 0;
for (int[] row: chessArr1){
for (int data: row){
if (data != 0){
sum ++;
}
}
}
// 2. 根据sum就可以创建稀疏数组sparseArr int[sum + 1][3]
int[][] sparseArr = new int[sum + 1][3];
sparseArr[0][0] = chessLen;
sparseArr[0][1] = chessLen;
sparseArr[0][2] = sum;
// 3. 将二维数组的有效数据存入到稀疏数组
int currentRow = 0; // 当前sparseArr存入第几个数据
for (int i = 0; i < chessLen; i++) {
for (int j = 0; j < chessLen; j++) {
if (chessArr1[i][j] != 0){
currentRow ++;
sparseArr[currentRow][0] = i;
sparseArr[currentRow][1] = j;
sparseArr[currentRow][2] = chessArr1[i][j];
}
}
}
// 输出稀疏数组
for (int[] row: sparseArr){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
/*
输出：
11 11 3
1 2 1
2 3 2
4 5 2
*/
// 稀疏数组转原始数组
// 1. 先读取稀疏数组第一行，根据第一行的数据，创建原始的二维数组
int arrRowLen = sparseArr[0][0];
int arrColLen = sparseArr[0][1];
int dataSum = sparseArr[0][2];
int[][] chessArr2 = new int[arrRowLen][arrColLen];
// 2. 在读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可
for (int i = 1; i <= dataSum; i++) {
chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
}
// 输出棋盘
for (int[] row: chessArr2){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
/*
输出：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
*/
}
将稀疏数组保存到磁盘上
@Test
public void saveData(){
// 创建一个原始的二维数组 11*11
// 0：表示没有棋子 1：黑子 2：白子
int chessLen = 11;
int chessArr1[][] = new int[chessLen][chessLen];
// 当前棋盘布局
chessArr1[1][2] = 1;
chessArr1[2][3] = 2;
chessArr1[4][5] = 2;
// 原始数组转稀疏数组
// 1. 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum
int sum = 0;
for (int[] row: chessArr1){
for (int data: row){
if (data != 0){
sum ++;
}
}
}
// 2. 根据sum就可以创建稀疏数组sparseArr int[sum + 1][3]
int[][] sparseArr = new int[sum + 1][3];
sparseArr[0][0] = chessLen;
sparseArr[0][1] = chessLen;
sparseArr[0][2] = sum;
// 3. 将二维数组的有效数据存入到稀疏数组
int currentRow = 0; // 当前sparseArr存入第几个数据
for (int i = 0; i < chessLen; i++) {
for (int j = 0; j < chessLen; j++) {
if (chessArr1[i][j] != 0){
currentRow ++;
sparseArr[currentRow][0] = i;
sparseArr[currentRow][1] = j;
sparseArr[currentRow][2] = chessArr1[i][j];
}
}
}
// 将稀疏数组保存到磁盘上，比如map.dat
FileWriter fw = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
File file = new File("SparseArr.dat");
fw = new FileWriter(file);
bw = new BufferedWriter(fw);
for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
for (int j = 0; j < sparseArr[i].length; j++) {
bw.write(sparseArr[i][j] + "\t");
}
bw.write("\n");
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
恢复原来的数组，读取sparseArr.dat进行恢复
@Test
public void parseData(){
// 将稀疏数组保存到磁盘上，比如map.dat
FileReader fr = null;
BufferedReader br = null;
try {
File file = new File("SparseArr.dat");
fr = new FileReader(file);
br = new BufferedReader(fr);
String str = br.readLine();
String[] s = str.split("\t");
// 1. 先读取稀疏数组第一行，根据第一行的数据，创建原始的二维数组
int arrRowLen = Integer.parseInt(s[0]);
int arrColLen = Integer.parseInt(s[1]);
int dataSum = Integer.parseInt(s[2]);
int[][] chessArr = new int[arrRowLen][arrColLen];
str = br.readLine();
while (str != null){
s = str.split("\t");
// 2. 在读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可
chessArr[Integer.parseInt(s[0])][Integer.parseInt(s[1])] = Integer.parseInt(s[2]);
str = br.readLine();
}
// 输出棋盘
for (int[] row: chessArr){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
