(一)Java数组结构之稀疏数组

迷南。 2022-12-31 12:19 191阅读 0赞

## 数据结构基本介绍： ##

数据结构包括：线性结构和非线性结构。

### 1. 线性结构 ###

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  
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  
线性结构常见的有：数组、队列、链表和栈，后面我们会详细讲解.

### 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，图结构

本文主要讲线性结构里的稀疏数组：

### 3. 稀疏数组 ###

3.1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。

稀疏数组的处理方法是:  
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

3.2举例说明：  
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### 3.3 应用实例   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)   2) 把稀疏数组存盘，并且可以从新恢复原来的二维数组数   3) 整体思路分析    ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTczNDMwNA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

以下为代码实现：

package com.xasnow.dataStructures;
    
    import java.util.Arrays;
    
    /**
     * @author xasnow
     * @Date 2020/12/28
     */
    public class SparseArray {
        public static void main(String[] args) {
            //原始的二维数组
            int[][] chessArr1 = new int[11][11];
            chessArr1[1][2] = 1;
            chessArr1[2][3] = 2;
            // 输出原始的二维数组
            System.out.println("原始的二维数组~~");
            for (int[] row : chessArr1) {
                for (int data : row) {
                    System.out.printf("%d\t", data);
                }
                System.out.println();
            }
    
            // 转为稀疏数组 先计算出不为0的值，构造数组的初始大小 int[sum+1][3], 首行是行，列，个数
            int sum = 0;
            for (int[] row : chessArr1) {
                System.out.println(Arrays.toString(row));
                for (int column : row) {
                    if (column != 0) {
                        sum++;
                    }
                }
            }
            System.out.println("有效值个数：" + sum);
            int[][] sparseArr = new int[sum + 1][3];
    
    //        遍历二维数组，将非0的值存放到 sparseArr中
            sparseArr[0][0] = 11;
            sparseArr[0][1] = 11;
            sparseArr[0][2] = sum;
            //需要知道坐标，不适合用增强for循环
            int count = 1;
            for (int i = 0; i < 11; i++) {
                for (int j = 0; j < 11; j++) {
                    if (chessArr1[i][j] != 0) {
                        sparseArr[count][0] = i;
                        sparseArr[count][1] = j;
                        sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                        count++;
                    }
                }
            }
            System.out.println();
            System.out.println("得到稀疏数组为~~~~");
            for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
                System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n", sparseArr[i][0], sparseArr[i][1], sparseArr[i][2]);
            }
            System.out.println();
            // 还原稀疏数组为二维数据
            //1.根据首行初始化数组
            int[][] newArray = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
            //2. 根据后面的行数对指定元素赋值
            for (int i = 1; i < sparseArr[0][2] + 1; i++) {
                newArray[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
            }
            // 输出恢复后的二维数组
            System.out.println();
            System.out.println("恢复后的二维数组");
    
            for (int[] row : newArray) {
                for (int data : row) {
                    System.out.printf("%d\t", data);
                }
                System.out.println();
            }
        }
    
    }

参考资料：《尚硅谷\_韩顺平\_图解java数据结构和算法》 在此表示感谢

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