HSP——双向链表稀疏数组

Posted 2022-03-15 Qi船长

双向链表

双向链表的基本用法（添加，删除，修改）和单链表的相差不多。双向链表中的节点，多了一个pre，也就是指向前一个节点。具体可以查看代码。

链接：https://pan.baidu.com/s/1qD-4CQYYdpyeDHuUPy_qGg
提取码：10yl

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

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. 稀疏数组列数只有3列。行数为原始二维数组的有效数据个数+1。

稀疏数组举例说明

转化思路

二维数组 转 稀疏数组的思路

1.遍历二维数组，得到有效数据的个数sum。
2.根据sum可以创建稀疏数组sparseArray in[sum+1][3]
3.将二维数组的有效数据存入到稀疏数组。

稀疏数组 转 原始的二维数组

1.先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据，能够得到原始二维数组的大小和其中的有效数据的个数。
2.再读取稀疏数组的下面几行数据，并根据位置赋值给原始二维数组。

代码实现

public class SparseArray 

  public static void main(String[] args) 
    //创建一个原始的二维数组 11*11
    //0：表示没有棋子，1：表示黑子，2：表示白子
    int chessArray1[][] = new int[11][11];
    chessArray1[1][2] = 1;
    chessArray1[2][3] = 2;
    //输出原始的二维数组
    System.out.println("原始的二维数组--->");
    for (int[] row : chessArray1) 
      for (int data : row) 
        System.out.printf("%d\\t", data);
      
      System.out.println();
    

    //将二维数组转化为稀疏数组
    //1.先遍历二维数组，得到非0的数据的个数
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 11; i++) 
      for (int j = 0; j < 11; j++) 
        if (chessArray1[i][j] != 0) 
          sum++;
        
      
    
    //2.创建对应的稀疏数组
    int sparseArray[][] = new int[sum + 1][3];
    //给稀疏数组赋值
    sparseArray[0][0] = 11;
    sparseArray[0][1] = 11;
    sparseArray[0][2] = sum;
    //遍历二维数组，将非0的值存放到sparseArray稀疏数组中
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < 11; i++) 
      for (int j = 0; j < 11; j++) 
        if (chessArray1[i][j] != 0) 
          count++;
          sparseArray[count][0] = i;
          sparseArray[count][1] = j;
          sparseArray[count][2] = chessArray1[i][j];
        
      
    
    //输出稀疏数组的形式
    System.out.println();
    System.out.println("稀疏数组--->");
    for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) 
      System.out.printf("%d\\t%d\\t%d\\n", sparseArray[i][0], sparseArray[i][1], sparseArray[i][2]);
    

    //将稀疏数组恢复成原始二维数组
    //1.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维数组
    int chessArray2[][] = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
    //2.在读取稀疏数组后几行的数据（从第二行开始），并赋值给原始的二维数组
    for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) 
      chessArray2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
    
    //输出恢复后的数组
    System.out.println();
    System.out.println("恢复后的数组--->");
    for (int[] row : chessArray2) 
      for (int data : row) 
        System.out.printf("%d\\t", data);
      
      System.out.println();
    
      
     

要求：

​ 1) 在前面的基础上，将稀疏数组保存到磁盘上，比如 map.data

​ 2) 恢复原来的数组时，读取 map.data 进行恢复

    System.out.println("-------------------------------------------------------------");
    System.out.println("-------------------------------------------------------------");

    File file = new File(
        "F:\\\\Code\\\\Java_Code\\\\structures-algorithms\\\\data\\\\src\\\\sparsearray\\\\map.data");

    //将稀疏数组写入到磁盘中的map.data
    try 
      FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
      OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8");
      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
      System.out.println("写入磁盘中···");
      for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) 
        bw.write(sparseArray[i][0] + "," + sparseArray[i][1] + "," + sparseArray[i][2] + ",");
      
      bw.close();
      osw.close();
      fos.close();
      System.out.println("写入成功");
     catch (IOException e) 
      e.printStackTrace();
    

    //读取磁盘中的map.data,恢复稀疏数组。
    try 
      System.out.println("读取中···");
      FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//读取文件的数据到字节流inputStream
      InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");//将字节流inputStream转换成字符流inputStreamReader
      StringBuffer sb = new StringBuffer();
      while (isr.ready())  //read()返回的是读取到的字节
        sb.append((char) isr.read());
      
      isr.close();
      fis.close();
      System.out.println("读取成功");

      String ss = sb.toString();
      System.out.println("从磁盘中读取的字符串为:" + ss);
      System.out.println();

      String[] str = sb.toString().split(",");
      //恢复稀疏数组
      int[][] sparseArray2 = new int[str.length / 3][3];
      //给稀疏数组赋值
      int i = 0;
      for (String s : str) 
        sparseArray2[i / 3][i % 3] = Integer.parseInt(s);
        i++;
      
      //输出还原后的稀疏数组
      System.out.println("还原后的稀疏数组-->");
      for (int[] sa2 : sparseArray2) 
        for (int data : sa2) 
          System.out.printf("%d\\t", data);
        
        System.out.println();
      
      System.out.println();

      //再恢复成二维数组
      int array[][] = new int[sparseArray2[0][0]][sparseArray2[0][1]];
      //赋值给原始二维数组
      for (i = 1; i < sparseArray2.length; i++) 
        array[sparseArray2[i][0]][sparseArray2[i][1]] = sparseArray2[i][2];
      
      System.out.println("恢复成二维数组-->");
      for (int[] row : array)
        for (int data:row)
          System.out.printf("%d\\t",data);
        
        System.out.println();
      

     catch (IOException e) 
      e.printStackTrace();
    

我实验中的问题

fileOutputStream、outputStreamWriter和bufferedWriter

FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("d:/text.txt"); 
OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream,"MS936"); 
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(outputStreamWriter);  

如果只用FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("d:/text.txt");
不是也能输出到"d:/text.txt"吗？
为什么要用其它两个呢？能起到什么作用呢？
 
FileOutputStream 是字节流，它一个字节一个字节的向外边送数据。
OutputStreamWrite 是字符流，它一个字符一个字符的向外边送数据。

它们有什么区别么？
解析：
     因为英文字符占一个字节，而中文是一个字符，占俩字节。
     如果用stream，你读出来的英语再倒也罢了，读出来的中文可就是乱码或者一个个“？？？？”。
     如果用WRITER，就不会有乱码了。

BufferedWriter  Buffer是一个缓冲区，为什么要用BUFFER呢？
    如果你直接用stream或者writer，你的硬盘可能就是一个字符或者一个字节读写硬盘一次，可是你用了Buffer，	  你的硬盘就是读了一堆数据之后，读写一下硬盘。这样对你硬盘有好处。

StringBuffer()的基本使用

1. StringBuffer: 线程安全的可变字符串
   • 我们如果对字符串进行拼接操作，每次拼接都会构成一个新的String对象，既耗时，又浪费空间
   • StringBuffer可以解决这个问题。
   • StringBuffer和String的区别？前者长度和内容可变，后者不可变
2. StringBuffer的添加功能
   • public StringBuffer append(String str)
     • 可以把任意类型数据添加到字符串缓冲区里面，并返回字符串缓冲区本身
   • public StringBuffer insert(int offset,String str)
     • 在指定位置把任意类型的数据插入到字符串缓冲区里面，并返回字符串缓冲区本身
3. StringBuffer其他使用