稀疏矩阵/数组是指在一个矩阵或数组中,大部分元素都是零的数据结构。在Java中,稀疏矩阵/数组通常使用压缩行存储法(Compressed Sparse Row,CSR)或压缩列存储法(Compressed Sparse Column,CSC)来存储和表示。
在压缩行存储法中,我们需要三个数组来表示一个稀疏矩阵:
在压缩列存储法中,我们需要三个数组来表示一个稀疏矩阵:
以下是一个使用CSR表示稀疏矩阵的Java示例:
public class SparseMatrixCSR {
private int[] values;
private int[] columnIndexes;
private int[] rowPointers;
private int numRows;
private int numCols;
public SparseMatrixCSR(int numRows, int numCols, int[] values, int[] columnIndexes, int[] rowPointers) {
this.numRows = numRows;
this.numCols = numCols;
this.values = values;
this.columnIndexes = columnIndexes;
this.rowPointers = rowPointers;
}
public int get(int row, int col) {
int index = findIndex(row, col);
if (index >= 0) {
return values[index];
}
return 0;
}
public void set(int row, int col, int value) {
int index = findIndex(row, col);
if (index >= 0) {
values[index] = value;
} else {
// Add new value
int numValues = values.length;
int[] newValues = new int[numValues + 1];
int[] newColumnIndexes = new int[numValues + 1];
System.arraycopy(values, 0, newValues, 0, numValues);
System.arraycopy(columnIndexes, 0, newColumnIndexes, 0, numValues);
newValues[numValues] = value;
newColumnIndexes[numValues] = col;
values = newValues;
columnIndexes = newColumnIndexes;
rowPointers[row + 1]++;
}
}
private int findIndex(int row, int col) {
int index = rowPointers[row];
while (index < rowPointers[row + 1] && columnIndexes[index] < col) {
index++;
}
if (index < rowPointers[row + 1] && columnIndexes[index] == col) {
return index;
}
return -1;
}
}
在Java中,稀疏矩阵/数组的应用场景包括:
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