目錄
一、前言
資料結構包括：線性結構和非線性結構。
1.1 線性結構
- 線性結構是最常見的資料結構，其特點是資料元素與下標之間存在一一對應的關係；
- 線性結構有兩種不同的儲存結構，即順序儲存結構（陣列）和鏈式儲存結構（連結串列）。順序儲存的的線性表稱為順序表，順序表中儲存的資料在儲存空間上是連續的；鏈式儲存的線性表稱為連結串列，連結串列中的資料在儲存空間上不一定是連續的，元素節點中存放資料元素以及相鄰元素的地址資訊。
- 線性結構常見的有：陣列、佇列、連結串列和棧。
1.2 非線性結構
- 非線性結構包括：二維陣列、多維陣列、廣義表、圖結構和樹結構。
二、稀疏陣列的概念與實踐
當一個二維陣列存在大量無意義的資料時，可以選擇稀疏陣列來儲存該陣列。
2.1 實際需求
在五子棋程式的實現中，存在存檔退出和續上盤的功能。
因為該二維陣列的預設值是0，因此記錄了很多沒有意義的資料，故可以使用稀疏陣列來儲存該陣列。
2.2 基本介紹
2.2.1 稀疏陣列的處理方式是
- 記錄陣列有幾行、幾列，有多少個不同的值；
- 把具有不同值得元素的行列及值記錄在一個小規模的陣列中，從而實現縮小二維陣列的規模。
2.2.2 應用舉例
轉換過後的陣列說明：
- [0]列：表示原二維陣列有6行7列，其中有8個資料值不是預設值。
- [1]列：表示原二維陣列0行3列位置的資料值是22。其後的資料表示方式與此相似。
2.2.3 程式碼實現
2.2.3.1 思路分析
- 二維陣列 轉 稀疏陣列的思路
- 遍歷 原始的二維陣列，得到有效資料的個數 sum
- 根據sum 就可以建立 稀疏陣列 sparseArr int[sum + 1] [3]
- 將二維陣列的有效資料資料存入到 稀疏陣列
- 稀疏陣列轉原始的二維陣列的思路
- 先讀取稀疏陣列的第一行，根據第一行的資料，建立原始的二維陣列，比如上面的 chessArr2 = int [11][11]
- 在讀取稀疏陣列後幾行的資料，並賦給 原始的二維陣列 即可.
2.2.3.2 code
三、佇列的概念及實踐
3.1 佇列簡介
- 佇列是一個有序列表，可以用陣列或是連結串列來實現；
- 遵循先入先出的原則；
3.2 陣列模擬佇列思路
佇列是有序的，使用陣列機構來模擬佇列時，需要對陣列作以下宣告：
-
maxSize是該佇列的最大容量；
-
因為佇列的輸入、輸出分別是從前後兩頭來處理，因此需要兩個變數front及rear來分別記錄佇列前後端的下標。front代表佇列頭，隨著資料輸出而改變；rear代表佇列尾，隨著資料輸入而變化。如下圖：
-
當我們將資料存入佇列是需要兩個步驟：首先判斷佇列是否已滿，若指標rear小於佇列的最大容量maxSize-1，則可以存入，否則不可以存入資料；第二步將尾指標往後移一位（rear++）。
-
在取資料的時候需要判斷佇列是否為空，若front==rear則表示佇列為空。
3.2.1 code
3.3 使用陣列模擬環形佇列優化
對於3.2中的實現，存在一個問題就是陣列只能使用一次就不能複用了，這裡可以使用一個簡單的演算法，改進成一個環形的陣列。（取模）
思路說明：
- front變數的含義做一個調整：front直接指向佇列的第一個元素，front的初始值變為0；
- rear變數的含義做一個調整：rear指向佇列的最後一個元素的後一個位置，因為需要空出一個空間作為約定，rear的初始值為0；
- 當佇列滿時，條件是(rear + 1) % maxSize = front 【滿】；
- 佇列為空時，rear == front 【空】；
- 佇列中有效的資料個數：(rear + maxSize - front) % maxSize