Java数据结构和算法(2)之稀疏数组
1.定义
稀疏数组可以看做是普通二位数组的压缩,但是这里说的普通数组是值无效数据量远大于有效数据量的数组,关于稀疏数组的运用有五子棋盘,地图等..
*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如图
2.好处
* 原数组中存在大量的无效数据,占据了大量的存储空间,真正有用的数据却少之又少
*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
* 压缩存储可以节省存储空间以避免资源的不必要的浪费,在数据序列化到磁盘时,压缩存储可以提高IO效率
3.稀疏数组的结构
*记录数组一共有几行几列,有多少个不同的值
* 第一行存储原始数据总行数,总列数,总的非0数据个数
* 接下来每一行都存储非0数所在行,所在列,和具体值(如下图)
行列都是11的二位数组
把上面的二维数组转化为稀疏数组
备注:因为数组的下标是从0开始的,所以他们的标号也是从0开始的(重要)
4.二维数组 转 稀疏数组的思路
*遍历原始的二维数组,得到有效数据的个数 sum
*根据sum 就可以创建 稀疏数组 sparseArr int[sum + 1] [3]
*将二维数组的有效数据数据存入到 稀疏数组
5.稀疏数组转原始的二维数组的思路
*先读取稀疏数组的第一行,根据第一行的数据,创建原始的二维数组,
比如上面的 chessArr2 = int [11][11]
*在读取稀疏数组后几行的数据,并赋给 原始的二维数组 即可.
6.代码实现
public class Sparsearray { public static void main( String[] args) {
System.out.println("===========二维数组转换稀疏数组============");
int[][] array=new int[11][11];
array[1][2]=1;
array[2][3]=2;
System.out.println("============转换前的二维数组============");
forToarray(array);
System.out.println("============转换后的二维数组============");
int[][] sparsearry = arrayToSparsearry(array);
forToarray(sparsearry);
System.out.println("===========将稀疏数组转化为原始数组============");
array = sparsearryToArray(sparsearry);
forToarray(array); }
/**
*二维数组转换稀疏数组
* @param array
*/
private static int [][] arrayToSparsearry(int[][] array) {
int sum=1;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
int[] datas=array[i];
for (int j = 0; j < datas.length; j++) {
if (array[i][j]!=0) {
sum++;
}
}
} int [][] sparse=new int[sum][3];
int s=0;
sparse[s][0]=array.length;
sparse[s][1]=array[0].length;
sparse[s][2]=sum-1;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
int[] datas=array[i];
for (int j = 0; j < datas.length; j++) {
int a=array[i][j];
if (a!=0) {
s++;
sparse[s][0]=i;
sparse[s][1]=j;
sparse[s][2]=a;
}
}
} return sparse;
}
/**
*遍历数组
* @param array
*/
private static void forToarray(int[][] array) {
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
int [] ints=array[i];
for (int j = 0; j < ints.length; j++) {
System.out.print(" "+array[i][j]);
}
System.out.println("");
}
}
/*
* 稀疏数组转化为原始数组
* @param array
*/
private static int [][] sparsearryToArray(int[][] array) {
int [] [] arrays=new int [array[0][0]][array[0][1]];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
int[] js = array[i];
for (int j = 0; j < js.length; j++) {
arrays[array[i][0]][array[i][1]]=array[i][2];
} }
return arrays;
}
}
*执行后的结果如下
===========二维数组转换稀疏数组============
============转换前的二维数组============
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 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 0
============转换后的二维数组============
11 11 2
1 2 1
2 3 2
===========将稀疏数组转化为原始数组============
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 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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