HSP——双向链表、稀疏数组

本文介绍了如何将二维数组转换为稀疏数组,以及如何实现稀疏数组的磁盘持久化和恢复过程。通过Java代码实例演示了数据压缩、存储和读取技巧,适合理解和应用在大数据处理和存储优化场景。

双向链表

双向链表的基本用法(添加,删除,修改)和单链表的相差不多。双向链表中的节点,多了一个pre,也就是指向前一个节点。具体可以查看代码。

链接:https://pan.baidu.com/s/1qD-4CQYYdpyeDHuUPy_qGg
提取码:10yl

稀疏数组

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

稀疏数组的处理方法

  1. 记录数组一共有几行几列,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. 稀疏数组列数只有3列。行数为原始二维数组的有效数据个数+1。

稀疏数组举例说明

image

转化思路

二维数组 转 稀疏数组的思路

1.遍历二维数组,得到有效数据的个数sum。2.根据sum可以创建稀疏数组sparseArray in[sum+1][3]3.将二维数组的有效数据存入到稀疏数组。

稀疏数组 转 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,能够得到原始二维数组的大小和其中的有效数据的个数。2.再读取稀疏数组的下面几行数据,并根据位置赋值给原始二维数组。

代码实现

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:表示白子    int chessArray1[][] = new int[11][11];    chessArray1[1][2] = 1;    chessArray1[2][3] = 2;    //输出原始的二维数组    System.out.println("原始的二维数组--->");    for (int[] row : chessArray1) {      for (int data : row) {        System.out.printf("%d	", data);      }      System.out.println();    }    //将二维数组转化为稀疏数组    //1.先遍历二维数组,得到非0的数据的个数    int sum = 0;    for (int i = 0; i < 11; i++) {      for (int j = 0; j < 11; j++) {        if (chessArray1[i][j] != 0) {          sum++;        }      }    }    //2.创建对应的稀疏数组    int sparseArray[][] = new int[sum + 1][3];    //给稀疏数组赋值    sparseArray[0][0] = 11;    sparseArray[0][1] = 11;    sparseArray[0][2] = sum;    //遍历二维数组,将非0的值存放到sparseArray稀疏数组中    int count = 0;    for (int i = 0; i < 11; i++) {      for (int j = 0; j < 11; j++) {        if (chessArray1[i][j] != 0) {          count++;          sparseArray[count][0] = i;          sparseArray[count][1] = j;          sparseArray[count][2] = chessArray1[i][j];        }      }    }    //输出稀疏数组的形式    System.out.println();    System.out.println("稀疏数组--->");    for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {      System.out.printf("%d	%d	%d
", sparseArray[i][0], sparseArray[i][1], sparseArray[i][2]);    }    //将稀疏数组恢复成原始二维数组    //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    int chessArray2[][] = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];    //2.在读取稀疏数组后几行的数据(从第二行开始),并赋值给原始的二维数组    for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {      chessArray2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];    }    //输出恢复后的数组     吉林干部培训学校 www.shanxiganxun.cn System.out.println();    System.out.println("恢复后的数组--->");    for (int[] row : chessArray2) {      for (int data : row) {        System.out.printf("%d	", data);      }      System.out.println();    }        }   }

要求:

​1) 在前面的基础上,将稀疏数组保存到磁盘上,比如 map.data

​2) 恢复原来的数组时,读取 map.data 进行恢复

    System.out.println("-------------------------------------------------------------");    System.out.println("-------------------------------------------------------------");    File file = new File(        "F:\Code\Java_Code\structures-algorithms\data\src\sparsearray\map.data");    //将稀疏数组写入到磁盘中的map.data    try {      FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);      OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8");      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);      System.out.println("写入磁盘中···");      for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {        bw.write(sparseArray[i][0] + "," + sparseArray[i][1] + "," + sparseArray[i][2] + ",");      }      bw.close();      osw.close();      fos.close();      System.out.println("写入成功");    } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();    }    //读取磁盘中的map.data,恢复稀疏数组。    try {      System.out.println("读取中···");      FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//读取文件的数据到字节流inputStream      InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");//将字节流inputStream转换成字符流inputStreamReader      StringBuffer sb = new StringBuffer();      while (isr.ready()) { //read()返回的是读取到的字节        sb.append((char) isr.read());      }      isr.close();      fis.close();      System.out.println("读取成功");      String ss = sb.toString();      System.out.println("从磁盘中读取的字符串为:" + ss);      System.out.println();      String[] str = sb.toString().split(",");      //恢复稀疏数组      int[][] sparseArray2 = new int[str.length / 3][3];      //给稀疏数组赋值      int i = 0;      for (String s : str) {        sparseArray2[i / 3][i % 3] = Integer.parseInt(s);        i++;      }      //输出还原后的稀疏数组      System.out.println("还原后的稀疏数组-->");      for (int[] sa2 : sparseArray2) {        for (int data : sa2) {          System.out.printf("%d	", data);        }        System.out.println();      }      System.out.println();      //再恢复成二维数组      int array[][] = new int[sparseArray2[0][0]][sparseArray2[0][1]];      //赋值给原始二维数组      for (i = 1; i < sparseArray2.length; i++) {        array[sparseArray2[i][0]][sparseArray2[i][1]] = sparseArray2[i][2];      }      System.out.println("恢复成二维数组-->");      for (int[] row : array){        for (int data:row){          System.out.printf("%d	",data);        }        System.out.println();      }    } catch (IOException e) {      e.printStackTrace();    }

我实验中的问题

fileOutputStream、outputStreamWriter和bufferedWriter

FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("d:/text.txt"); OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream,"MS936"); BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(outputStreamWriter);  如果只用FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("d:/text.txt");不是也能输出到"d:/text.txt"吗?为什么要用其它两个呢?能起到什么作用呢? FileOutputStream 是字节流,它一个字节一个字节的向外边送数据。OutputStreamWrite 是字符流,它一个字符一个字符的向外边送数据。它们有什么区别么?解析:     因为英文字符占一个字节,而中文是一个字符,占俩字节。     如果用stream,你读出来的英语再倒也罢了,读出来的中文可就是乱码或者一个个“????”。     如果用WRITER,就不会有乱码了。BufferedWriter  Buffer是一个缓冲区,为什么要用BUFFER呢?    如果你直接用stream或者writer,你的硬盘可能就是一个字符或者一个字节读写硬盘一次,可是你用了Buffer,  你的硬盘就是读了一堆数据之后,读写一下硬盘。这样对你硬盘有好处。

StringBuffer()的基本使用

  1. StringBuffer: 线程安全的可变字符串
    • 我们如果对字符串进行拼接操作,每次拼接都会构成一个新的String对象,既耗时,又浪费空间
    • StringBuffer可以解决这个问题。
    • StringBuffer和String的区别?前者长度和内容可变,后者不可变
  2. StringBuffer的添加功能
    • public StringBuffer append(String str)
      • 可以把任意类型数据添加到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
    • public StringBuffer insert(int offset,String str)
      • 在指定位置把任意类型的数据插入到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
  3. StringBuffer其他使用
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