基础知识及稀疏数组
- 前言
- 线性结构
- 非线性结构
- 稀疏数组
前言
本系列是观看韩顺平老师的Java版数据结构视频学习并记录。
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储存结构,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。
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。
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
个人理解稀疏数组的作用是将一个超大的数组(其中只有零散的几个是有值的,大部分为空白是为’‘稀疏’’)缩小为小数组,取到一个减少内存消耗的效果。
稀疏数组的处理办法是:
1)确定整个二维数组有几行几列,一共有几个不同的值。
2)把具有不同元素的行列和值记录在小规模的数组中,从而缩小程序的规模。具体如下图,注意数组下标是从零开始的。
然后看一个示例:如何实现棋类游戏存盘退出和续上盘的功能呢?
视频思路如下图:
我们来整理一下思路:
首先是将二维数组转化为稀疏数组(存盘退出功能):
1)遍历二维数组,总计有效值的个数sum。
2)有了sum就可以创建稀疏数组sparseArr int [sum+1][3];(注意理解一下这里的sum+1和3的含义,稀疏数组的第一行是存储几行几列和共有几个有效值的,所以会多出一行即sum+1。分别记录的是行列值三个元素是为3.)
3)将二维数组的有效值存入到稀疏数组中。
然后是将稀疏数组转化为二维数组的思路(续上盘功能):
1)读取稀疏数组的第一行数据,根据第一行的数据创建原始二维数组。
2)读取稀疏数组之后几行的数据,将值赋给二维数组即可。
下面是代码演示:
package DataStructure;
//稀疏数组代码实现(将数据缩小存储)
//基本思路:二维数组->稀疏数组->二维数组 示例:五子棋
public class sparseArray {
public static void main(String[] args) {
// 0代表无子,1代表黑子,2代表白子
int chessArr[][] = new int[11][11];
chessArr[1][2] = 1;
chessArr[2][3] = 2;
//输出原始的二维数组
System.out.println("原始二维数组***");
for(int[] row : chessArr){
for(int data : row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
//第一步:遍历原始二维数组,找出一共有几个非零数据
int sum = 0;
for (int i = 0 ; i < chessArr.length;i++){
for(int j = 0; j < chessArr.length;j++){
if(chessArr[i][j] != 0){
sum++;
}
}
}
System.out.println("一共有"+sum+"个非零数据");
//第二步:将二维数组转化成稀疏数组
int sparseArr1 [][] = new int[sum + 1][3];
//给稀疏数组赋值
sparseArr1[0][0] = 11;
sparseArr1[0][1] = 11;
sparseArr1[0][2] = sum;
//遍历二维数组,将非零数据存放到稀疏数组中
int count = 0;
for(int i = 0;i < 11;i++){
for(int j = 0 ; j < 11; j++){
if(chessArr[i][j] != 0 ){
count++;
sparseArr1[count][0] = i;
sparseArr1[count][1] = j;
sparseArr1[count][2] = chessArr[i][j];
}
}
}
//遍历打印稀疏数组 因为知道列为3,所以只需要一个循环即可输出
for (int i = 0 ; i < sparseArr1.length;i++){
System.out.printf("%d\t%d\t%d\n",sparseArr1[i][0],sparseArr1[i][1],sparseArr1[i][2]);
}
// 将稀疏数组转化成二维数组 读取稀疏数组中的第一行数据
int chessArr1[][] = new int[sparseArr1[0][0]][sparseArr1[0][1]];
for(int i = 1 ; i < sparseArr1.length; i++){
for(int j = 1 ; j < sparseArr1.length ; j++){
if (sparseArr1[i][j] != 0){
chessArr1[sparseArr1[i][0]][sparseArr1[i][1]] = sparseArr1[i][j];//稀疏数组的数据就是原数组的行和列
}
}
}
//还原后的二维数组
for(int[] row : chessArr1){
for(int data : row){
System.out.printf("%d\t", data);
}
System.out.println();
}
}
}
//稀疏数组:11 11 2 其中11 11是总的行和列数,2是有几个非零数据,稀疏数组的大小为sparseArray[sum+1][3],sum 为非零数据
// 1 2 1 1 2是几行几列 3是固定的
// 2 3 2
思路挺清晰明了的,有不懂的地方多加理解理解也能弄懂。