【Java数据结构与算法】稀疏数组

数据结构类型

数据结构包括：线性结构和非线性结构。

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线性结构与非线性结构

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储存结构。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。
3. 链式存储的线性表称为链表，链表中的储存元素不一定是连续的，元素节点种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。

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。

稀疏数组

基本介绍
当一个数组种大部分元素为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

1. 第一行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种，从而缩小程序的规模。

实例应用

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，并且可以从新恢复到原来的二维数组
3. 整体思路分析

稀疏数组举例说明

实际应用与转化图像如下↓

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

稀疏数组转原始的二维数组思路

1. 先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，窗口原始二维数组，比如上面的chessArr2=int[11][11];
2. 在读取稀疏数组后几行的数据，并赋给这个原始的二维数组即可。

代码实例

//二维数组转稀疏数组转二维数组
public class SparseArray {
    public static void main(String[] args){
        //创建原始的二维数组 11*11
        //0表示没有棋子，1表示白子，2表示黑子
        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.print("%d\t" + data);
            }
            System.out.println();
        }
        //将二维数组转为稀疏数组
        //1.先遍历二维数组得到非0数据的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0;i < chessArr1.length;i ++){
            for (int j = 0; j < chessArr1.length;j ++){
                if (chessArr1[i][j] != 0){
                    sum ++;
                }
            }
        }
        //2.创建对应的稀疏数组
        int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
        //给稀疏数组赋值
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;
        //遍历二维数组，将非0的值存放到稀疏数组种
        int count = 0; //coun 用于记录第几个非0数据，就是排序
        for (int i = 0;i < chessArr1.length;i ++){
            for (int j = 0; j < chessArr1.length;j ++){
                if (chessArr1[i][j] != 0){
                    count ++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组的形式
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组为~~");
        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();
        /*将稀疏数字恢复成原始的二维数组
        //先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，窗口原始二维数组，比如上面的chessArr2=int[11][11];
        在读取稀疏数组后几行的数据(从第二行开始)，并赋给这个原始的二维数组即可。*/
        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        for (int i = 1;i < sparseArr.length; i ++){
            chessArr2[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 : chessArr2){
            for (int data : row){
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

编程我也是初学者，难免有写错的地方，希望大家看完之后，发现错误可以评论出来，谢谢大家