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❤️《数据结构与算法》系列(四)❤️稀疏数组和队列

上一篇说到了数据结构与算法中的​链表​,今儿再来说说稀疏数组和队列

目录

线性结构和非线性结构

线性结构

非线性结构

稀疏数组和队列

1. 稀疏数组

1.1 需求案例

1.2 介绍

1.3 实现步骤

1.4 练习

2. 队列

2.1 队列介绍

2.2 数组模拟队列场景

最后

线性结构和非线性结构

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。

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

稀疏数组和队列

1. 稀疏数组

​1.1 需求案例​

常见五子棋程序中,有黑子和蓝子棋子,使用二维数组来表示

❤️《数据结构与算法》系列(四)❤️稀疏数组和队列_数据结构

0表示默认值,可以发现的是记录了很多没有意义的数据。那么我们思考,如何能够把数据记录优化至最小呢。

​1.2 介绍​

压缩条件:

1、 原数组中存在大量的无效数据,占据了大量的存储空间,真正有用的数据很少

2、 压缩存储可以节省储存空间,避免资源的不必要的浪费,在数据序列化到磁盘时,压缩存储可以提高IO效率。

​稀疏数组处理方法:​

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。

​1.3 实现步骤​

❤️《数据结构与算法》系列(四)❤️稀疏数组和队列_编程_02

​1.4 练习​

1、 使用稀疏数组来保留如上二维数组(棋盘)

2、 把稀疏数组存盘可以重新恢复原来的二维数组

❤️《数据结构与算法》系列(四)❤️稀疏数组和队列_数据结构_03

2. 队列

​2.1 队列介绍​

队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头

❤️《数据结构与算法》系列(四)❤️稀疏数组和队列_数据结构与算法_04

1、 队列是一个有序列表,可以用数 组和链表来实现

2、 队列先进先出,即是先入队列的数据最先被取出,后存入的数据后取出。

​2.2 数组模拟队列场景​

❤️《数据结构与算法》系列(四)❤️稀疏数组和队列_Java_05

/**

* author:韩国庆

* date:2021/1/28 16:38

* version:1.0

*/

public class ArrayQueue {

private int maxSize;

private int headPoint;

private int lastPoint;

private int[] array;



public ArrayQueue(int maxSize){

this.maxSize = maxSize;

array = new int[maxSize];

headPoint = -1;

lastPoint = -1;

}



public boolean isFull(){

return lastPoint == maxSize-1;
}



public boolean isEmpty(){

return lastPoint == headPoint;

}



public void addQueue(int n){

if (isFull()){

System.out.println("队列已满");

return;

}

lastPoint++;

array[lastPoint] = n;



}



public int getQueue(){

if (isEmpty()){

throw new RuntimeException("空队列");

}

headPoint++;

return array[headPoint];

}



public void findQueue(){

if (isEmpty()){

throw new RuntimeException("空队列");

}

for (int i=0;i<array.length;i++){

System.out.printf("array[%d]=%d\n",i,array[i]);
}

}

/**

查看队列头数据,不是取出来数据

*/

public int headQueue(){

if (isEmpty()){

throw new RuntimeException("空队列");

}

return array[headPoint+1];

}



}

最后

目前市面上更多的是C语言,C++版的数据结构和算法,极少有关于Java数据结构和算法的课程,所以Java程序员往往需要跨语言学习,难度和效率大大折扣!

今天,也分享给大家一套Java的数据结构和算法教程,一套属于咱Java程序员的数据结构和算法课程,帮助广大Java程序员,系统化深度学习数据结构和算法,掌握其中要领实现华丽转身,进大厂,升职加薪指日可待!

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