数据结构和算法学习——稀疏数组-创新互联

目录

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一、数据结构和算法的关系

二、数据结构的分类

(一)线性结构

(二)非线性结构

三、稀疏数组(sparsearray)

(一)稀疏数组的基本介绍

(二)稀疏数组的处理方法

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一、数据结构和算法的关系

数据data结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科，有了编程语言也就有了数据结构.学好数据结构可以编写出更加漂亮,更加有效率的代码。要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题，用程序去实现解决。程序 = 数据结构 + 算法。数据结构是算法的基础，换言之，想要学好算法，需要把数据结构学到位。

二、数据结构的分类 (一)线性结构

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。
2. 线性结构有两种不同的存储结构，即顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储的线性表称为顺序表，顺序表中的存储元素(地址)是连续的。
3. 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。
4. 线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈。

(二)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，图结构。

三、稀疏数组(sparsearray)

(一)稀疏数组的基本介绍

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该数组。

(二)稀疏数组的处理方法

1. 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
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

二维数组转稀疏数组的思路：

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中

4.将稀疏数组保存到磁盘中

稀疏数组转原始的二维数组的思路

1.磁盘文件先恢复为稀疏数组

2.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，比如上面的chessArr2=int[11][11]

3.再读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可。

代码实现：

package com.atguigu.practices.sparsearray;

import java.io.*;

public class SparseArray2 {
    public static void main(String[] args){
        // 创建棋盘11*11，棋盘也可能不规则
        int chessArr[][] = new int[11][11];
        // 设定棋子：0是没有棋子；1是黑子；2是白子
        // 棋盘初始化
        chessArr[1][5]=1;
        chessArr[2][3]=2;

        // 遍历这个初始棋盘
        for (int[] row :
                chessArr) {
            for (int data:
                 row) {
                System.out.print(data+"\t");
            }
            System.out.println();
        }

        // 将棋盘转为稀疏数组
        // 稀疏数组总是3列，稀疏数组的行是棋子的坐标，且非0的才会显示在稀疏数组中
        // 遍历棋盘，找出非0的棋子数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i< chessArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j< chessArr[i].length; j++) {
                if(chessArr[i][j]!=0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("棋盘中一个有"+sum+"个棋子");

        // 创建稀疏数组
        int sparseArr[][] = new int[sum+1][3];
        // 稀疏数组初始化
        sparseArr[0][0]=chessArr.length;
        sparseArr[0][1]= chessArr[0].length;
        sparseArr[0][2]=sum;
        // 给稀疏数组赋值
        int count = 0;
        for (int i = 0; i< chessArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j< chessArr[i].length; j++) {
                if(chessArr[i][j]!=0){
                    count++;
                    sparseArr[count][0]=i;
                    sparseArr[count][1]=j;
                    sparseArr[count][2]=chessArr[i][j];
                }
            }
        }

        // 遍历稀疏数组
        System.out.println("稀疏数组为：");
        for (int i = 0; i< sparseArr.length; i++) {
            System.out.println(sparseArr[i][0]+"\t"+sparseArr[i][1]+"\t"+sparseArr[i][2]);
        }

        // 稀疏数组转二维数组
        // 稀疏数组的第一行的前两个数据就是二维数组的行列
        int newChessArr[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        // 从稀疏数组的第二行开始给新的二维数组赋值
        for (int i = 1; i< sparseArr.length; i++) {
            newChessArr[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]]=sparseArr[i][2];
        }

        // 遍历二维数组
        System.out.println("新的二维数组是：");
        for (int i = 0; i< newChessArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j

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