具有大量突变的矩阵的最佳数据结构

Question

我很难想到一个高效的data structure 来保存矩阵（它们的大小可能接近 75x75）。 1 是唯一重要的单元格，0 将始终为空且无用。如果我们不能将 0 加载到 data structure 中，我也更愿意。

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        Col 1   Col 2  Col 3 Col 4  Col 5
Row 1       0       0      1     0      1
Row 2       0       1      0     0      0
Row 3       1       1      0     0      0
Row 4       0       0      0     0      0
Row 5       0       0      1     0      1

请记住，我将制定一个算法来对这个matrix 进行排序，我将在其中移动很多列和行。

我正在考虑一个包含行、列和值的表格。但我不确定这是否是最佳选择。老师让我看graph structure；它看起来很有希望保存数据，但移动行和列对我来说就像地狱一样。

对data structures 有任何适合此目的的建议吗？

Answer 1

对于稀疏数组，HashMap 是一个很好的选择。它相对较快 - O(1) 查找 - 并且相对节省空间。我说是相对的，因为有很多开销。

还有其他 Map 实现具有不同的行为 - 例如，TreeMap 在 O(lg n) 中执行，但按键排序。

因此，虽然Map<Integer, Map<Integer, Integer>> 或类似的100x100 非常稀疏矩阵可能会为您节省空间，但我想int[][] 的效率不会低很多。

如果性能是一个问题，您绝对应该使用jmh 之类的方法对替代方案进行基准测试。在大多数情况下，我希望int[][] 的性能优于基于Map 的解决方案。

如果您使用 Guava，则可以使用 Table。我上面描述的两种选择基本上是HashBasedTable 和ArrayTable。我不认为ArrayTable 会比原始int[][] 慢得多，但它会占用更多空间。

简而言之：

1. 基准测试
2. 基准测试
3. 基准测试