java数据结构与算法的实际运用（稀疏数组和队列）
java数据结构与算法的实际运用（稀疏数组和队列）
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- 记录数组一共有几行几列，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的数组中，从而缩小程序的规模
- 遍历原始的二位数组，得到有效数据的个数sum
- 根据sum创建稀疏数组sparseArr int[sum 1] [3]
- 将二维数组的有效数据存入到稀疏数组
- 稀疏数组转原始二维数组的思路
- 先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，创建原始的二位数组
- 再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
public class SparseArray {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int arr[][] = new int[11][11];
arr[1][2] = 2;
arr[2][3] = 1;
for (int[] ints : arr) {
for (int item : ints) {
System.out.print(item "\t");
}
System.out.println();
}
//将二维数组转换为稀疏数组
int sum = 0; //用来计算有效个数
for (int i = 0; i < 11; i ) {
for (int j = 0; j < 11; j ) {
if (arr[i][j] != 0) {
sum ;
}
}
}
//创建稀疏数组
int spar[][] = new int[sum 1][3];
spar[0][0] = 11;
spar[0][1] = 11;
spar[0][2] = sum;
//计数器，计算查到第几个非0数据
int count = 0;
for (int i = 0;i<11;i ) {
for (int j = 0;j<11;j ) {
if(arr[i][j]!=0){
count ;
spar[count][0] = i;
spar[count][1] = j;
spar[count][2] = arr[i][j];
}
}
}
for (int[] ints : spar) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt "\t");
}
System.out.println();
}
//C:\Users\zxy\Desktop\文本文件\test
String filePath = "C:\\Users\\zxy\\Desktop\\文本文件\\test\\map.data";
ObjectOutputStream stream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(filePath));
stream.writeObject(spar);
stream.close();
System.out.println("完成序列化存储");
//对象反序列化
ObjectInputStream InputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(filePath));
int sparr[][]= (int[][]) inputStream.readObject();
System.out.println("反序列化后的数据-------");
//转换为二维数组
int newarr[][] = new int[sparr[0][0]][sparr[0][1]];
for (int i=1;i<sparr.length;i ){
newarr[sparr[i][0]][sparr[i][1]] = sparr[i][2];
}
for (int[] ints : newarr) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt "\t");
}
System.out.println();
}
}
}
队列：是一个有序列表，可以用数组或是链表来实现
遵循先入先出的原则。即：先存入队列的数据，要先取出。后存入的要后取出
数组模拟环形队列思路- front变量指向队列的第一个元素，也就是说初始值为0
- rear变量指向队列的最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个空间作为约定，初始值为0
- 当队列满时，条件是**(rear 1) % maxSize = front 【满】**
- 队列为空的条件，rear == front 空
- 队列中有效的数据的个数 (rear maxSize - front) % maxSize
- 我们就可以得到一个环形队列
- 代码实现
public class ArrayQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例");
//创建一个队列
CircleArray queue = new CircleArray(4);
char key = ' ';
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean loop = true;
//输出一个菜单
while (loop){
System.out.println("s(show)：显示队列");
System.out.println("e(exit)：退出程序");
System.out.println("a(add)：添加数据到队列");
System.out.println("g(get)：从队列取出数据");
System.out.println("h(head)：查看队列头的数据");
key = scanner.next().charAt(0);//接受一个字符
switch (key){
case 's':
queue.showQueue();
break;
case 'a':
System.out.println("输入一个数");
int val = scanner.nextInt();
queue.addQueue(val);
break;
case 'g':
try {
int res = queue.getQueue();
System.out.printf("取出的数据是%d\n" res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'h':
try {
int res = queue.headQueue();
System.out.printf("队列头的数据是%d\n" res);
}catch (Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e':
scanner.close();
loop = false;
break;
default:
break;
}
}
}
}
class CircleArray{
private int maxSize; //表示数组的最大容量
private int front; //初始值0 指向队列的第一个元素
private int rear; //初始值0 指向队列的最后一个元素的后一个位置
private int[] arr; //该数组用于存放数据，模拟队列
public CircleArray(int arrMaxSize){
maxSize = arrMaxSize;
arr = new int[maxSize];
}
//判断队列数据是否已满
public boolean isFull(){
//利用队列尾指针 1 % 数组长度的值 与 队列头指针是否在同一下标判断队列数据是否已满
return (rear 1) % maxSize == front;
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty(){
return rear == front;
}
//添加数据到队列
public void addQueue(int n){
//判断队列是否满
if (isFull()){
System.out.println("队列已满，不能加入数据");
return;
}
//直接将数据加入
arr[rear] = n;
//重新设置尾指针的指向——后移
rear = (rear 1) % maxSize;
}
//获取队列的数据出列
public int getQueue(){
//判断队列是否为空
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
}
int value = arr[front];
front = (front 1) % maxSize;
return value;
}
//显示队列的所有数据
public void showQueue(){
//遍历
if(isEmpty()){
System.out.println("队列为空，没有数据");
return;
}
//从front位置开始遍历
for (int i = front;i< front size();i ){
System.out.printf("arr[%d]=%d\n" i % maxSize arr[i % maxSize]);
}
}
//求出当前队列有效数据的个数
public int size(){
//rear 2
//front 1
//maxSize 3
return (rear maxSize - front) % maxSize;
}
//显示队列的头数据
public int headQueue(){
if(isEmpty()){
throw new RuntimeException("队列空的，没有数据");
}
return arr[front];
}
}
