Java 稀疏矩阵的创建

Question

我目前正在创建一个使用 SparseMatrixNode 的稀疏矩阵程序：

 public SparseMatrixNode(int row, int col, int value, SparseMatrixNode down, SparseMatrixNode across)
  {
      this.row = row;
      this.col = col;
      this.value = value;
      this.down = down;
      this.across = across;
  }

我的程序像这样创建模板稀疏矩阵：

  public SparseMatrix()
  {
    noofrows=noofcols=0;    
    // create the top-left entry point cell
    root=new SparseMatrixNode(0, 0, 0, new SparseMatrixNode(0, 0, 0, null, null), new SparseMatrixNode(0, 0, 0, null, null));
  }     


  public void Create(int noofrows, int noofcols)
  {
      this.noofrows=noofrows;
      this.noofcols=noofcols;
      root=new SparseMatrixNode(0, 0, 0, new SparseMatrixNode(noofrows+1, 0, 0, null, null), new SparseMatrixNode(0, noofcols+1, 0, null, null));
  }

这是我的 SetValue 函数，它接受提供的三个整数值来替换当前值或创建一个新节点并将其插入到稀疏矩阵中。

 public void SetValue(int row, int col, int value)
  {     
      if (value == 0)
      {
          return;
      }
      else
      {
          SparseMatrixNode checkNode = FindNode(row, col);
          if (checkNode.value != 0)
          {
              checkNode.setValue(value);
          }
          //SparseMatrixNode dummyRow = root.FindRow(row);
          if (root.down.row == 5)
          {
              root.down = new SparseMatrixNode(row, 0, 0, null, new SparseMatrixNode(row, col, value, null, null));
              root.across = new SparseMatrixNode(0, col, 0, new SparseMatrixNode(row, col, value, null, null), null);
          }          
      }

但是，当我基于 4x4 网格测试我的代码并调用 SetValue(1, 2, 5) 时，它只会输出一个 0 的网格。 我一直在尝试单步执行我的代码并找出它为什么不输入新节点的原因，但是我已经被困了几个小时，想知道是否有人可以对这种情况有所了解？

所以我的问题是：为什么我的 SetValue 函数不创建新节点并将其链接到“虚拟”属性（第 0 行第 0 列）？

Answer 1

如果不显示 Find 方法和负责打印的代码，很难说是哪里出了问题。

但是，您的方法对我来说似乎有点令人费解。我发现将位置的Map 用于值更容易（这就是所谓的键表示字典）。值得注意的是，稀疏矩阵可能有更高效的存储格式，具体取决于您要执行的操作。列出了一些典型的例子here。

以下是键字典方法的一个工作示例。

import java.util.*;

class Position {
    private Integer row, col;

    public Position(int row, int col)
    {
        this.row = row;
        this.col = col;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Position))
            return false;
        Position other = (Position)o;
        return row == other.row && col == other.col;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return 31 * row.hashCode() + col.hashCode();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("(%d, %d)", row, col);
    }

}

public class SparseMatrix {

    private Map<Position, Integer> nnzs = new HashMap<>();
    private int maxRows, maxCols;

    public SparseMatrix(int maxRows, int maxCols) {
        this.maxRows = maxRows;
        this.maxCols = maxCols;
    }

    public void SetValue(int row, int col, int value) {     
        if (row > maxRows || col > maxCols)
            throw new RuntimeException("Position out of bounds");
        nnzs.put(new Position(row, col), value);
    }

    public static void main(String[] args) {
        SparseMatrix sp = new SparseMatrix(10, 10);
        sp.SetValue(1, 2, 5);
        System.out.println(sp.nnzs);
        sp.SetValue(1, 2, 7);
        sp.SetValue(1, 10, 8);
        System.out.println(sp.nnzs);
    }
}

输出：

javac SparseMatrix.java && java SparseMatrix
{(1, 2)=5}
{(1, 2)=7, (1, 10)=8}