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java稀疏数组教程




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在实际开发中,我们常会遇到占用内存过大的问题,如何在规避内存浪费的情况下,存储大量数据是我们需要考虑的问题。本篇文章将介绍一种特殊的数据结构——稀疏数组,帮助开发者解决存储数据时占用内存过大的问题,提高程序的效率。

稀疏数组是一种特殊的二维数组,用于存储大量数据时占用内存过大的问题。稀疏数组的存储方式是将非零元素及其下标存储起来,其余元素均默认为0。本文将介绍稀疏数组的概念、实现方法以及测试用例,帮助读者更好地理解和应用稀疏数组。

稀疏数组是指大部分元素为0或者同一值的二维数组。在实际应用中,二维数组非零元素占比较小,而且同一值的元素会重复出现,这就导致了存储空间的浪费。例如,一个10000*10000的数组,只有100个元素是非零元素,其他的元素都是0,这样存储的话会占用非常大的存储空间。而使用稀疏数组可以有效地解决这个问题。

稀疏数组的存储方式是将二维数组的非零元素及其下标存储起来,其中第一行存储原始二维数组的行数、列数及非零元素个数;接下来每行都存储一个非零元素的行数、列数及值。

稀疏数组是一种特殊的数组,它可以用来表示原始数组中大部分元素都是相同值的情况。稀疏数组可以节省存储空间,但也存在一些缺点。以下是稀疏数组对比原始数组的优缺点:

  1. 节省空间。稀疏数组只存储非零元素及其位置信息,而原始数组需要存储每个元素的数值和位置信息。
  2. 更快的存取速度。由于稀疏数组只存储非零元素及其位置信息,所以查找某个元素的时间更短。
  1. 转换成稀疏数组需要额外的处理时间。如果原始数组中非零元素的数量相对较少,转换成稀疏数组需要花费一定的时间。
  2. 稀疏数组的处理不如原始数组灵活。原始数组可以直接进行大量的操作,而稀疏数组需要先转换成原始数组才能进行操作。

综上所述,稀疏数组在存储大规模数据时具有明显的优势,但在某些情况下,它的转换和处理可能会带来额外的时间和空间成本。

下面我们来看一下如何通过Java代码实现稀疏数组。

我们首先需要创建一个原始二维数组,这里以一个五子棋游戏的棋盘为例,创建一个11*11的二维数组,用于存储棋子的位置。其中,0表示没有棋子,1表示黑子,2表示白子。

 

输出结果:

 

我们需要将上面的二维数组转换为一个稀疏数组,实现代码如下:

 

输出结果:

 

可以看到,输出的结果是一个3*3的稀疏数组,第一行表示原始二维数组的行数、列数及非零元素个数,接下来的两行分别表示非零元素的位置及其值。

我们可以通过上面构造的稀疏数组,将其转换为原始二维数组,代码如下:

 

输出结果:

 

我们可以看到,转换后的原始二维数组与之前创建的二维数组完全一致。

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