一、数据结构与算法的关系
1.数据data结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科，有了编程语言也就有了数据结构.学好数据结构可以编写出更加漂亮,更加有效率的代码。
2.要学习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，想要学好算法，需要把数据结构学到位。
二、数据结构
1.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，后面我们会详细讲解.
2.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
三、稀疏(sparsearray)数组
1.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。
2.稀疏数组的处理方法是:
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.稀疏数组举例说明：
存在一个6行7列的二维数组，可以转换成稀疏数组来进存储，可转换为
稀疏数组固定是有三列，而且第一行的数据也是固定的，[0][1]是原数组的行数，[0][2]是原数组的列数，[0][3]是原数组中不为0的值的个数。
稀疏数组除了第一行之外，其余的各行存储的是原数组中不为0的数在原数组中的行号、列号和值。比如稀疏数组的第1行，存储的是数值22在原数组中的位置以及值域。
4.稀疏数组的应用场景
编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能。
5.代码实现
/**
* 五子棋算法：稀疏数组
*/
public class sparseArray {
public static void main(String[] args) {
//先创建原始数组，11行，11列,0表示没有落子，1表示黑子，2表示篮子
int [][] originalArray = new int[11][11];
originalArray[1][2] = 1;
originalArray[2][3] = 2;
//打印原始数组
int sum = 0;//sum是用来记录原始数组中大于0的数值的个数
for (int[] rows : originalArray) {
for (int data : rows) {
System.out.printf("%d ",data);
if(data!=0){
sum++;
}
}
System.out.println();
}
System.out.println("sum = "+sum);
//创建稀疏数组
int [][] sparseArray = new int[sum+1][3];
//给稀疏数组的第一行复制
sparseArray[0][0] = originalArray.length;
sparseArray[0][1] = originalArray[0].length;
sparseArray[0][2] = sum;
int count = 0;//记录稀疏数组的行号
//便利原数组，给稀疏数组赋值
for (int i = 0; i < originalArray.length; i++) {
for (int j = 0; j < originalArray[i].length; j++) {
if(originalArray[i][j]!=0){
count++;
sparseArray[count][0] = i;
sparseArray[count][1] = j;
sparseArray[count][2] = originalArray[i][j];
}
}
}
//将稀疏数组保存到文件中
File file = new File("文件地址");
FileWriter fileWriter = null;
try {
fileWriter = new FileWriter(file);
for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {
for (int j = 0; j < sparseArray[i].length; j++) {
fileWriter.write(sparseArray[i][j]+" ");
}
fileWriter.write(" ");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
fileWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//读取文件中的稀疏数组
FileReader fileReader = null;
BufferedReader bufferedReader = null;
String lineVal;//一行的记录
int row = 0;//记录行号
try {
fileReader = new FileReader(file);
bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
while ((lineVal = bufferedReader.readLine()) != null){
String[] split = lineVal.split(" ");
sparseArray[row][0] = Integer.parseInt(split[0]);
sparseArray[row][1] = Integer.parseInt(split[1]);
sparseArray[row][2] = Integer.parseInt(split[2]);
row++;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
fileReader.close();
bufferedReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//打印稀疏数组
System.out.println("稀疏数组为~~~~~~~");
for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {
System.out.printf("%d %d %d ",sparseArray[i][0],sparseArray[i][1],sparseArray[i][2]);
}
//在将稀疏数组转为原数组
int newArray[][] = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
newArray[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
}
//重新打印原数组
System.out.println("原数组为~~~~~~~~");
for (int[] rows : newArray) {
for (int data : rows) {
System.out.printf("%d ",data);
}
System.out.println();
}
}
}
运行结果
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 0 sum = 2 稀疏数组为~~~~~~~ 11 11 2 1 2 1 2 3 2 原数组为~~~~~~~~ 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