資料結構之稀疏陣列的使用場景及實現

一、資料結構與演算法的關係

1.資料data結構(structure)是一門研究組織資料方式的學科，有了程式語言也就有了資料結構.學好資料結構可以編寫出更加漂亮,更加有效率的**。

2.要學習好資料結構就要多多考慮如何將生活中遇到的問題,用程式去實現解決.

3.程式 = 資料結構 + 演算法

4.資料結構是演算法的基礎, 換言之，想要學好演算法，需要把資料結構學到位。

二、資料結構

1.資料結構包括：線性結構和非線性結構。

線性結構：

線性結構作為最常用的資料結構，其特點是資料元素之間存在一對一的線性關係

線性結構有兩種不同的儲存結構，即順序儲存結構和鏈式儲存結構。順序儲存的線性表稱為順序表，順序表中的儲存元素是連續的

鏈式儲存的線性表稱為鍊錶，鍊錶中的儲存元素不一定是連續的，元素節點中存放資料元素以及相鄰元素的位址資訊

線性結構常見的有：陣列、佇列、鍊錶和棧，後面我們會詳細講解.

2.非線性結構非線性結構包括：二維陣列，多維陣列，廣義表，樹結構，圖結構

三、稀疏(sparsearray)陣列

1.基本介紹

當乙個陣列中大部分元素為０，或者為同乙個值的陣列時，可以使用稀疏陣列來儲存該陣列。

2.稀疏陣列的處理方法是:

1) 記錄陣列一共有幾行幾列，有多少個不同的值

2) 把具有不同值的元素的行列及值記錄在乙個小規模的陣列中，從而縮小程式的規模

3.稀疏陣列舉例說明：

存在乙個6行7列的二維陣列，可以轉換成稀疏陣列來進儲存，可轉換為

稀疏陣列固定是有三列，而且第一行的資料也是固定的，[0][1]是原陣列的行數，[0][2]是原陣列的列數，[0][3]是原陣列中不為0的值的個數。

稀疏陣列除了第一行之外，其餘的各行儲存的是原陣列中不為0的數在原陣列中的行號、列號和值。比如稀疏陣列的第1行，儲存的是數值22在原陣列中的位置以及值域。

4.稀疏陣列的應用場景

編寫的五子棋程式中，有存檔退出和續上盤的功能。

5.**實現

/**
* 五子棋演算法：稀疏陣列
*/public class sparsearray 
}system.out.println();
}system.out.println("sum = "+sum);
//建立稀疏陣列
int sparsearray = new int[sum+1][3];
//給稀疏陣列的第一行複製
sparsearray[0][0] = originalarray.length;
sparsearray[0][1] = originalarray[0].length;
sparsearray[0][2] = sum;
int count = 0;//記錄稀疏陣列的行號
//便利原陣列，給稀疏陣列賦值
for (int i = 0; i < originalarray.length; i++) }}
//將稀疏陣列儲存到檔案中
file file = new file("檔案位址");
filewriter filewriter = null;
try 
filewriter.write("\r\n");
}} catch (exception e) finally catch (ioexception e) 
}//讀取檔案中的稀疏陣列
filereader filereader = null;
bufferedreader bufferedreader = null;
string lineval;//一行的記錄
int row = 0;//記錄行號
try 
} catch (exception e) finally catch (ioexception e) 
}//列印稀疏陣列
system.out.println("稀疏陣列為~~~~~~~");
for (int i = 0; i < sparsearray.length; i++) 
//在將稀疏陣列轉為原陣列
int newarray = new int[sparsearray[0][0]][sparsearray[0][1]];
for (int i = 1; i < sparsearray.length; i++) 
//重新列印原陣列
system.out.println("原陣列為~~~~~~~~");
for (int rows : newarray) 
system.out.println();}}
}

執行結果

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 0sum = 2稀疏陣列為~~~~~~~
11 11 2 
1 2 1 
2 3 2原陣列為~~~~~~~~
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

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