嘗試如何增強 Java 中的稀疏矩陣效能？

Java 中的稀疏矩陣/數組

使用稀疏數組構建的哈希圖對於頻繁讀取的數據來說效率低下。實現稀疏數組最有效的方法是使用 Trie，它允許快速存取分佈有段的單一向量。

使用Trie

A Trie只需兩次只讀數組索引操作就可以確定表中是否存在某個元素，提供該元素的有效位置或指示其不存在。它還可以在後備儲存中為稀疏數組的預設值提供預設位置，從而無需對傳回的索引進行任何測試。

Vorteile of Tries

• 由於沒有複雜的雜湊函數和碰撞處理，比hashmap 快得多
• Java Hashmap 只能索引對象，而Tries 可以處理整數
• 內存效率高，作為整數對像不需要為每個散列源索引創建

使用Trie 實現稀疏數組的步驟

1. 使用subrangeOf( 定義子範圍和偏移計算) 和positionOffsetOf()方法。
2. 使用system.arraycompare()和system.arraycopy()進行高效率的陣列操作。
3. 設定Trie結構及其內部成員。
4. 提供重置、設定值（setAt()）和取得值（getAt()）的方法。
5. 可以選擇實作一個compact()方法，透過偵測和合併公用子範圍來最佳化儲存。

透過嘗試實現稀疏數組的渦流

• 快速重新分配新子範圍
• 自動檢測和壓縮子範圍
• 公共子範圍的共享數據
• 共享子範圍的只讀數據

限制

• 當前實作具有靜態子範圍大小，限制了靈活性。
• 壓縮僅限於在沒有交錯的情況下偵測常見子範圍。

其他注意事項

• Colt 庫是良好，但未針對使用散列技術的稀疏矩陣進行最佳化。
• Trove 實作也是基於具有類似限制的雜湊技術。
• 與散列和行相比，嘗試提供卓越的速度和適度的空間消耗壓縮技術。

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