数据结构与算法精要-优快云博客

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数据结构和算法的关系

1. 数据data结构（structure）是一门研究组织数据方式的学科。有了编程语言也就是有了编程结构。学好数据结构可以编写出更加漂亮、更加有效率的代码。
2. 要学好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题用程序去实现解决。
3. 程序 = 数据结构 + 算法
4. 数据结构是算法的基础，换言之，要学号算法，需要把数据结构学到位。

线性结构和非线性结构

数据结构包括：线性结构和非线性结构。

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，即顺序存储结构和链式存储结构。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

稀疏sparsearray数组

在生活中编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能。
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分析问题

因为该二维数组的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据——稀疏数组

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。
稀疏数組的处理方法是：

记录数组一共有几行几列，有多少个不同的
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

稀疏数组举例说明

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应用实例

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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

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- -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.

代码实现

package test;

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args){

        // 创建一个原始的二维数组 11*11
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;

        // 输出原始的二维数组
        System.out.println("输出原始的二维数组");
        for (int[] row:chessArr1){
            for (int data:row){
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();


        // 1、将二维数组转为稀疏数组
        // 先获得这个二维数组的值个数
        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的值存在sparseArr中
        int count = 0;//用于记录第几个非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("得到稀疏数组");
        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();


        // 将稀疏数组恢复成二维数组
        // 1、先读取第一行的行数和列数
        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];

        // 2、读取稀疏数组后几行数据
        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("输出恢复后的二维数组");
        for (int[] row:chessArr2){
            for (int data:row){
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();
    }
}