数组应用——二维数组转稀疏数组、循环队列

1.数组实现循环队列

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //测试循环队列
        //创建一个队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4);//有效数据最大为3
        char key = ' ';//接受用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        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);
            switch (key){
                case 's'://展示数据
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a'://添加数据
                    System.out.println("输入一个数：");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g'://取出数据
                    try{
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是:%d\n",res);
                    }catch (RuntimeException e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h'://查看队列头数据
                    try{
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头数据是:%d\n",res);
                    }catch (RuntimeException e){
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出！！！");
    }
}

class CircleArray {
    private int maxSize;//数组最大容量
    private int front;//队列第一个元素
    private int rear;//队列最后一个元素的后一个位置
    private int[] arr;//用于存放数据，模拟队列

    public CircleArray(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        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("队列满，不能加入数据");
            return;
        }
        arr[rear]=n;
        rear = (rear+1)%maxSize;
    }
    public int getQueue(){
        //判断是否为空
        if (isEmpty()){
            //通过抛出异常
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        int value = arr[front];
        front = (front + 1)%maxSize;
        return value;
    }
    //显示队列所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列空，没有数据");
            return;
        }
        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(){
        return (rear+maxSize-front)%maxSize;
    }
    //显示队列的头数据，注意不是取数据
    public int headQueue(){
        //判断
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }
}

2.二维数组转稀疏数组

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个原始的二维数组
        //0：无棋子，1：表示黑子，2：表示白子
        int[][] chessArray = new int[11][11];
        chessArray[1][2] = 1;
        chessArray[2][3] = 2;
        //输出原始二维数组
        System.out.println("原始二维数组:");
        for (int[] row : chessArray) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }

        //遍历二维数组，转稀疏数组
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArray[i][j]!=0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        //创建对应稀疏数组
        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值存放到spareArray中
        int count = 0;//用于记录是第几个非零值
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArray[i][j]!=0){
                    count++;
                    sparseArray[count][0]=i;
                    sparseArray[count][1]=j;
                    sparseArray[count][2]=chessArray[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组：");
        for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n",sparseArray[i][0],sparseArray[i][1],sparseArray[i][2]);
        }
        System.out.println();

        //稀疏数组转二维数组
        int[][] chessArray2 = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
        //读取稀疏数组数据，给二维数组赋值
        for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
            chessArray2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]]=sparseArray[i][2];
        }
        System.out.println();
        System.out.println("恢复后的二维数组：");
        for (int[] row : chessArray2) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t",data);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}