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Java稀疏数组_Java数据结构和算法

请叫我菜鸟 2019-07-20 13:25 【Java数据结构和算法】 85次预览

简介        在学习算法这一门学科,数组是一种很常见的数据结构。本篇文章笔者主要与读者分享的是常见的一种以数组作为数据结构的算法:稀疏数组。1、稀疏算法的基本介绍&nb...

        在学习算法这一门学科,数组是一种很常见的数据结构。本篇文章笔者主要与读者分享的是常见的一种以数组作为数据结构的算法:稀疏数组。

1、稀疏算法的基本介绍

        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。从而减少计算机不必要的内存开销。

2、稀疏算法的处理方式

        (1)数组中第一行记录原始数组中一共有几行几列,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、稀疏数组图例说明

1.png

4、稀疏数组实现代码(代码中将原始数组和稀疏数组互为转换)

package cn.com.lhd.array;

/**
 * 稀疏数组:原始数组转换为稀疏数组
 * 
 * @author luohaidian
 * @date 2019年7月20日
 * @time 下午12:17:40
 */
public class SparseArray {

	public static void main(String[] args) {
		// 初始化一个11*11的二维数组
		int[][] primaryArr = new int[11][11];
		// 假定0表示没有,1表示白子,2表示黑子
		primaryArr[1][2] = 1;
		primaryArr[2][3] = 2;
		System.out.println("原始数组:");
		for (int[] row : primaryArr) {
			for (int data : row) {
				System.out.printf("%d\t", data);
			}
			// 换行
			System.out.println();
		}
		
		/**
		 * 将原始数组转换为稀疏数组
		 * 思路:1、获取原始数组中非零值数
		 * 	   2、构建一个稀疏数组
		 */
		// 1、计算原始数组中非零值数
		int sum = 0;
		for (int[] row : primaryArr) {
			for (int data : row) {
				if (data != 0) {
					sum = sum + 1; // sum++
				}
			}
		}
		System.out.println("原始数组中非零值数有:" + sum);
		
		// 2、创建稀疏数组
		int[][] sparseArr = new int[sum+1][3];
		// 初始化稀疏数组第一行数据
		sparseArr[0][0] = 11;
		sparseArr[0][1] = 11;
		sparseArr[0][2] = sum;
		for (int i = 0; i < 11; i++) {
			for (int j = 0; j < 11; j++) {
				if (primaryArr[i][j] != 0) {
					sparseArr[i][0] = i;
					sparseArr[i][1] = j;
					sparseArr[i][2] = primaryArr[i][j];
				}
			}
		}
		
		// 转换得到的稀疏数组
		System.out.println("原始数组转换得到的稀疏数组为:");
		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]);
		}
		
		/**
		 *  反向转换,即将稀疏数组转换为原始数组
		 *     思路:1、读取稀疏数组的第一行数组,得到原始数组的行列矩阵
		 *     	   2、构建原始数组
		 */
		// 构建原始数组矩阵
		System.out.println("稀疏数组转换为原始数组:");
		int[][] primaryArr2 = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
		// 根据稀疏数组的数组给原始数组赋值,注意,此时i=1起开始遍历
		for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
			primaryArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
		}
		for (int[] row : primaryArr2) {
			for (int data : row) {
				System.out.printf("%d\t", data);
			}
			// 换行
			System.out.println();
		}
	}

}

5、稀疏数组使用场景说明

(1)棋盘游戏。

(2)地图场景。

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