稀疏数组

前言

尚硅谷韩顺平老师课堂笔记https://www.bilibili.com/video/BV1E4411H73v?p=194
线性结构：

• 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
• 线性结构有两种不同的存储结构，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，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
• 线性结构常用的有：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

• 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值时，可以使用稀疏数组保存数组
• 处理方式:
  • 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
  • 把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

稀疏数组

二维数组转稀疏数组的思路：

 *  1. 遍历原始数组，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稀疏数组
 * 反过来的思路：
 *  1.先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建原始数组
 *  2.在读取稀疏数组后几行的数据，并赋值给原来的二维数组

package com.datastructure.sparseArray;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

/**
 * @Author DiamondLove
 * @Date 2020/11/12 22:50
 * @Version 1.0
 */
public class SparseArray {  
    /**
     * 二维数组转稀疏数组的思路：
     *  1. 遍历原始数组，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稀疏数组
     * 反过来的思路：
     *  1.先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建原始数组
     *  2.在读取稀疏数组后几行的数据，并赋值给原来的二维数组
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //二维数组转稀疏数组
        int[][] sparseArr = sparseArr();
        //将稀疏数组变为原始数组
        originalArr(sparseArr);
        //保存稀疏数组
        //saveSparseArr(sparseArr);
        //读取稀疏数组
        //readSparseArr();
    }


    private static void originalArr(int[][] sparseArr){
        //读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建原始数组
        int[][] originalArr = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < sparseArr[i].length; j++) {
                originalArr[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
            }
        }
        //打印
        for (int i = 0; i <originalArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < originalArr[i].length; j++) {
                System.out.printf("%d\t",originalArr[i][j]);
            }
            System.out.println();
        }
    }

    //从磁盘读取
    private static int[][] readSparseArr() throws IOException {
        FileReader reader = new FileReader("./test.txt");
        BufferedReader bf = new BufferedReader(reader);
        String line = "";
        int row= 0;
        String res = "";
        while ((line =bf.readLine()) != null){
            res += line;
            row++;
        }
        int[][] sparseArr = new int[row][3];
        String[] split = res.split("\t");
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < sparseArr[i].length; j++) {
                sparseArr[i][j] = Integer.parseInt(split[count]);
                count++;
            }
        }
        //打印稀疏数组
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.println(Arrays.toString(sparseArr[i]));
        }
        return sparseArr;
    }

    //存入磁盘
    private static void saveSparseArr(int[][] arr) throws IOException {
        File file = new File("./test.txt");
        FileWriter writer = new FileWriter(file);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                writer.write(arr[i][j]+"\t");
            }
            //'\r' 回车,回到当前行的行首，而不会换到下一行,\n表示回车换行 换到当前位置的下一行，而不会回到行首；
            writer.write("\r\n");
        }
        writer.close();
    }


    private static int[][] sparseArr(){
        int[][] arr = createArr(11,11);
        int sum = 0;
        //1. 遍历原始数组，得到有效数据的个数 sum
        for (int i = 0; i <arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                if(arr[i][j] != 0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        //2. 根据sum就可以创建稀疏数组sparseArr int[sum+1][3]
        int[][] sparseArr = new int[sum+1][3];
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;
        //将二维数组的有效数据存入稀疏数组
        int count = 1;
        for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
            for (int k = 0; k <  arr[j].length; k++) {
                if(arr[j][k] != 0){
                    sparseArr[count][0] = j;
                    sparseArr[count][1] = k;
                    sparseArr[count][2] = arr[j][k];
                    count++;
                }
            }
        }
        //打印稀疏数组
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.println(Arrays.toString(sparseArr[i]));
        }
        return sparseArr;
    }

    //创建二维数组
    private static int[][] createArr(int i, int j){
        int[][] arr = new int[i][j];
        arr[2][3] = 1;
        arr[3][4] = 2;
        arr[3][6] = 2;
        return  arr;
    }
}