1.稀疏数组和队列

最新推荐文章于 2025-12-03 16:18:05 发布

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本文介绍了稀疏数组的概念，用于处理大量默认值为0的数组，通过压缩存储只保留非0元素，节省空间。示例展示了如何将二维数组转换为稀疏数组，再恢复为原始二维数组的过程。此外，还讲解了队列的基本原理，包括普通队列和环形队列的实现，遵循先进先出原则，并提供了相关代码示例。

一、稀疏数组

1.基本介绍

当一个数组中很多值默认是0，因此记录很多没有意义的数据

处理方法：

记录数组一共几行几列，有多少个不同的值
把具有不同值的元素的行列及值记录在一个小规模数组中，从而缩小程序的规模

public class SparseArray {

	public static void main(String[] args) {
		// 创建一个原始的二维数组 11 * 11
		// 0: 表示没有棋子， 1 表示 黑子 2 表蓝子
		int chessArr1[][] = new int[11][11];
		chessArr1[1][2] = 1;
		chessArr1[2][3] = 2;
		chessArr1[4][5] = 2;
		// 输出原始的二维数组
		System.out.println("原始的二维数组~~");
		for (int[] row : chessArr1) {
			for (int data : row) {
				System.out.printf("%d\t", data);
			}
			System.out.println();
		}

		// 将二维数组 转 稀疏数组的思
		// 1. 先遍历二维数组 得到非0数据的个数
		int sum = 0;
		for (int i = 0; i < 11; i++) {
			for (int j = 0; j < 11; j++) {
				if (chessArr1[i][j] != 0) {
					sum++;
				}
			}
		}

		// 2. 创建对应的稀疏数组
		int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
		// 给稀疏数组赋值
		sparseArr[0][0] = 11;
		sparseArr[0][1] = 11;
		sparseArr[0][2] = sum;
		
		// 遍历二维数组，将非0的值存放到 sparseArr中
		int count = 0; //count 用于记录是第几个非0数据
		for (int i = 0; i < 11; i++) {
			for (int j = 0; j < 11; j++) {
				if (chessArr1[i][j] != 0) {
					count++;
					sparseArr[count][0] = i;
					sparseArr[count][1] = j;
					sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
				}
			}
		}
		
		// 输出稀疏数组的形式
		System.out.println();
		System.out.println("得到稀疏数组为~~~~");
		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]);
		}
		System.out.println();
		
		//将稀疏数组 --》 恢复成 原始的二维数组
		/*
		 *  1. 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]
			2. 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.
		 */
		
		//1. 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
		
		int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
		
		//2. 在读取稀疏数组后几行的数据(从第二行开始)，并赋给 原始的二维数组 即可
		
		for(int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
			chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
		}
		
		// 输出恢复后的二维数组
		System.out.println();
		System.out.println("恢复后的二维数组");
		
		for (int[] row : chessArr2) {
			for (int data : row) {
				System.out.printf("%d\t", data);
			}
			System.out.println();
		}
	}

}

2.队列

1.基本介绍

队列是一个有序列表，可以用数组或链表实现

遵循先进先出原则

class ArrayQueue{
    private int maxSize;
    private int front;
    private int rear;
    private int[] arr;

    public ArrayQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
        front = -1;
        rear = -1;
    }

    public boolean isFull(){
        return rear == maxSize - 1;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    public void addQueue(int n){
        if (isFull()){
            System.out.println("full");
            return;
        }
        rear++;
        arr[rear] = n;
    }

    public int getQueue(){
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("empty");
            throw new RuntimeException("empty");
        }
        front++;
        return arr[front];
    }

    public void show(){
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("empty");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
        }
    }
}

2.模拟环形队列

代码实现：

class CircleArrayQueue {
    private int maxSize;
    private int front;
    private int rear;
    private int[] arr;

    public CircleArrayQueue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

    public boolean isFull(){
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }

    public void addQueue(int n){
        if (isFull()){
            System.out.println("full");
            return;
        }
        arr[rear] = n;
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    public int getQueue(){
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("empty");
            throw new RuntimeException("empty");
        }
        int n = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return n;
    }

    public void show(){
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("empty");
            return;
        }
        for (int i = front; i < front + ((rear + maxSize - front) % maxSize); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i]);
        }
    }
}

y");
return;
}
for (int i = front; i < front + ((rear + maxSize - front) % maxSize); i++) {
System.out.printf(“arr[%d]=%d\n”, i % maxSize, arr[i]);
}
}
}