數據結構
/*
* 數據結構包括：線性結構和非線性結構
* 1. 線性結構：
* 1.1 線性結構作爲最常用的數據結構，其特點是數據元素之間存在一對一的線性關係
* 1.2 線性結構有兩種不同的存儲結構，即順序存儲結構（數組）和鏈式存儲結構（鏈表）。
* 順序存儲的線性表稱爲順序表，順序表中的存儲元素是連續的
* 鏈式存儲的線性表稱爲鏈表，鏈表中的存儲元素不一定是連續的，元素節點中存放數據元素以及相鄰元素的地址信息
* 1.3 線性結構常見的有：數組、隊列、鏈表和棧
* 2. 非線性結構：
* 非線性結構包括：二維數組、多維數組、廣義表、樹結構和圖結構
*/
稀疏數組
/* 稀疏數組
* 1. 實際需求：編寫的五子棋程序（使用二維數組記錄棋盤，黑子爲1，白子爲2，無子爲0）中，有存盤退出和續上盤的功能
* 2. 分析問題：因爲二維數組存在很多值是默認值0，因此記錄了很多沒有意義的數據 ---> 稀疏數組
* 3. 基本介紹：當一個數組中大部分元素爲0，或者爲同一個值的數組時，可以使用稀疏數組來保存數據
* 4. 稀疏數組的處理方法：
* 4.1. 記錄數組一共有幾行幾列，有多少個不同的值
* 4.2. 把具有不同值的元素的行列及值記錄在一個小規模的數組中，從而縮小程序的規模
* 5. 應用實例：
* 5.1. 使用稀疏數組，來保留類似前面的二維數組（棋盤、地圖等等）
* 5.2. 把稀疏數組存盤，並且可以重新恢復原來的二維數組
*
* 二維數組轉稀疏數組：
* 1. 遍歷原始的二維數組，得到有效數據的個數sum
* 2. 根據sum就可以創建稀疏數組sparseArr int[sum + 1][3]
* 3. 將二維數組的有效數據存入到稀疏數組
*
* 稀疏數組轉原始的二維數組：
* 1. 先讀取稀疏數組第一行，根據第一行的數據，創建原始的二維數組
* 2. 在讀取稀疏數組後幾行的數據，並賦給原始的二維數組即可
*/
二維數組與稀疏數組之間的轉換
@Test
public void toSparse(){
// 創建一個原始的二維數組 11*11
// 0：表示沒有棋子 1：黑子 2：白子
int chessLen = 11;
int chessArr1[][] = new int[chessLen][chessLen];
// 當前棋盤佈局
chessArr1[1][2] = 1;
chessArr1[2][3] = 2;
chessArr1[4][5] = 2;
// 輸出棋盤
for (int[] row: chessArr1){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
/*
輸出：
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
*/
// 原始數組轉稀疏數組
// 1. 遍歷原始的二維數組，得到有效數據的個數sum
int sum = 0;
for (int[] row: chessArr1){
for (int data: row){
if (data != 0){
sum ++;
}
}
}
// 2. 根據sum就可以創建稀疏數組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. 將二維數組的有效數據存入到稀疏數組
int currentRow = 0; // 當前sparseArr存入第幾個數據
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];
}
}
}
// 輸出稀疏數組
for (int[] row: sparseArr){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
/*
輸出：
11 11 3
1 2 1
2 3 2
4 5 2
*/
// 稀疏數組轉原始數組
// 1. 先讀取稀疏數組第一行，根據第一行的數據，創建原始的二維數組
int arrRowLen = sparseArr[0][0];
int arrColLen = sparseArr[0][1];
int dataSum = sparseArr[0][2];
int[][] chessArr2 = new int[arrRowLen][arrColLen];
// 2. 在讀取稀疏數組後幾行的數據，並賦給原始的二維數組即可
for (int i = 1; i <= dataSum; i++) {
chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
}
// 輸出棋盤
for (int[] row: chessArr2){
for (int data: row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
/*
輸出：
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
*/
}
將稀疏數組保存到磁盤上
@Test
public void saveData(){
// 創建一個原始的二維數組 11*11
// 0：表示沒有棋子 1：黑子 2：白子
int chessLen = 11;
int chessArr1[][] = new int[chessLen][chessLen];
// 當前棋盤佈局
chessArr1[1][2] = 1;
chessArr1[2][3] = 2;
chessArr1[4][5] = 2;
// 原始數組轉稀疏數組
// 1. 遍歷原始的二維數組，得到有效數據的個數sum
int sum = 0;
for (int[] row: chessArr1){
for (int data: row){
if (data != 0){
sum ++;
}
}
}
// 2. 根據sum就可以創建稀疏數組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. 將二維數組的有效數據存入到稀疏數組
int currentRow = 0; // 當前sparseArr存入第幾個數據
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];
}
}
}
// 將稀疏數組保存到磁盤上，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();
}
}
}
恢復原來的數組，讀取sparseArr.dat進行恢復
@Test
public void parseData(){
// 將稀疏數組保存到磁盤上，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. 先讀取稀疏數組第一行，根據第一行的數據，創建原始的二維數組
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. 在讀取稀疏數組後幾行的數據，並賦給原始的二維數組即可
chessArr[Integer.parseInt(s[0])][Integer.parseInt(s[1])] = Integer.parseInt(s[2]);
str = br.readLine();
}
// 輸出棋盤
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();
}
}
}