带你走进Java数据结构与算法(二)

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稀疏数组和队列

稀疏数组

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

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

原始二维数组 ==》稀疏数组

image-20220805195210067 ===》

应用实例

  1. 使用稀疏数组,来保留类似前面的二维数组
  2. 把稀疏数组存盘,并且可以重新恢复到原来的二维数组

二维数组==>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数据存入到 稀疏数组

稀疏数组==>原始的二维数组:

  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,比如上面的 chessArr2 = int [ 11 ] [ 11 ]
  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

image-20220805200850843

package com.sparse;
​
/**
 * @author Kcs 2022/8/5
 */
public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个原始的数组 11 * 11
        // 0 :无棋子 ,1:黑子 ,2:白子
        int chessArr[][] = new int[11][11];
        //黑子位置
        chessArr[1][2] = 1;
        // 白子位置
        chessArr[2][3] = 2;
        chessArr[6][5] = 2;
        // 遍历原始数组
        System.out.println("原始的二维数组:");
        for (int[] row : chessArr) {
            //每一个元素数据
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
​
        // 将二维数组 转 稀疏数组
        // 统计非零的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArr[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
​
        //2创建对应的稀疏数组
        int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
        // 稀疏数组赋值
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;
​
        // 遍历二维数组,将非零的值存放到sparseArr中
        //用于记录非零的元素个数
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArr[i][j] != 0) {
                    count++;
                    //列位置
                    sparseArr[count][0] =i;
                    //行位置
                    sparseArr[count][1] =j;
                    sparseArr[count][2] =chessArr[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组的格式
        System.out.println();
        System.out.println("稀疏数组:");
        System.out.printf("%s\t%s\t%s\n","列","行","值");
        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]);
        }
​
        //稀疏数组 转 原始数组
        //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
        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
​
        //遍历稀疏数组,从第二行开始,并且重新赋值给原始数组
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        //输出原始数组
        System.out.println();
        System.out.println("稀疏数组转原始二维数组:");
        for (int[] row : chessArr2) {
            //每一个元素数据
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
​
    }
}