java三元组的快速转置_稀疏矩阵快速转置算法实现

实现稀疏矩阵的快速转置算法可以有多种方法，其中一种常用的方法是使用三元组（也称为三元组表）来表示稀疏矩阵。三元组表是一种用于表示稀疏矩阵的数据结构，它将矩阵中所有非零元素的行、列和值存储在一个数组中。

下面是使用三元组表实现稀疏矩阵的快速转置算法的Java代码：

public static void transpose(int[][] matrix) {
    // 计算矩阵的行数和列数
    int numRows = matrix.length;
    int numCols = matrix[0].length;
    
    // 统计矩阵中非零元素的个数
    int numNonZeros = 0;
    for (int i = 0; i < numRows; i++) {
        for (int j = 0; j < numCols; j++) {
            if (matrix[i][j] != 0) {
                numNonZeros++;
            }
        }
    }
    
    // 创建三元组表
    int[][] triplets = new int[numNonZeros][3];
    int k = 0;
    for (int i = 0; i < numRows; i++) {
        for (int j = 0; j < numCols; j++) {
            if (matrix[i][j] != 0) {
                triplets[k][0] = i;
                triplets[k][1] = j;
                triplets[k][2] = matrix[i][j];
                k++;
            }
        }
    }
    
    // 对三元组表进行快速转置
    int[][] transposedTriplets = new int[numNonZeros][3];
    int[] colCounts = new int[numCols];
    for (int i = 0; i < numNonZeros; i++) {
        colCounts[triplets[i][1]]++;
    }
    int[] colStarts = new int[numCols];
    colStarts[0] = 0;
    for (int i = 1; i < numCols; i++) {
        colStarts[i] = colStarts[i - 1] + colCounts[i - 1];
    }
    for (int i = 0; i < numNonZeros; i++) {
        int j = colStarts[triplets[i][1]];
        transposedTriplets[j][0] = triplets[i][1];
        transposedTriplets[j][1] = triplets[i][0];
        transposedTriplets[j][2] = triplets[i][2];
        colStarts[triplets[i][1]]++;
    }
    
    // 将转置后的三元组表转换回稀疏矩阵
    int[][] transposedMatrix = new int[numCols][numRows];
    for (int i = 0; i < numNonZeros; i++) {
        transposedMatrix[transposedTriplets[i][0]][transposedTriplets[i][1]] = transposedTriplets[i][2];
    }
    
    // 将转置后的矩阵赋值给原矩阵
    for (int i = 0; i < numRows; i++) {
        for (int j = 0; j < numCols; j++) {
            matrix[i][j] = transposedMatrix[i][j];
        }
    }
}

该算法的时间复杂度为O(N+NZ)，其中N为矩阵的大小，NZ为矩阵中非零元素的个数。该算法的空间复杂度为O(NZ)。