Interested Article - Разреженный массив

Разрежённый масси́в — абстрактное представление обычного массива , в котором данные представлены не непрерывно, а фрагментарно; большинство его элементов принимает одно и то же значение (значение по умолчанию, обычно 0 или null). Причём хранение большого числа нулей в массиве неэффективно как для хранения, так и для обработки массива.

В разрежённом массиве возможен доступ к неопределенным элементам. В этом случае массив вернет некоторое значение по умолчанию.

Простейшая реализация этого массива выделяет место под весь массив, но когда значений, отличных от значений по умолчанию, мало, такая реализация неэффективна. К этому массиву не применяются функции для работы с обычными массивами в тех случаях, когда о разрежённости известно заранее (например, при блочном хранении данных).

Способы представления

В виде ассоциативного массива

Разрежённый массив обычно представляется как ассоциативный массив :


     Sparse_Array[{pos1 -> val1, pos2 -> val2,…}]

или


     Sparse_Array[{pos1, pos2,…} -> {val1, val2,…}]

,

где каждой позиции pos _i соответствует значение val _i . Данный способ используется для экономии памяти (и ключ, и значение несут информацию).

В виде связного списка

Связный список здесь используется вместо обычного массива потому что обычный массив требует места для хранения неопределенных значений. Например, при объявлении:


     double arr[1000][1000];

будет выделено сразу 8 Мб памяти (8 байт на одно значение × 1 000 000 значений), что является неоправданной тратой памяти. В случае же связного списка пустые значения не хранятся, и место под новые значения выделяется автоматически при добавлении или удалении элементов (в этом случае можно говорить о динамическом выделении памяти ).