稀疏数组

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稀疏数组

一、引入

　　先来看一个实际问题：

编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能

　　如上图，0表示没有棋子，1表示黑色棋子，2表示蓝色棋子

问题分析：因为该二维数组很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。
解决方案：用稀疏数组代替二维数组

二、稀疏数组

基本介绍：当一个数组中大部分元素为0，或者为同一个值时，可以使用稀疏数组来保存该数组
稀疏数组的处理方法是：

记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
把具有不同值的行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模

举例说明：

该二维数组的大小为6*7，除0外共有8个不同的值，因此稀疏数组的第一行为[6 7 8], 然后将8个不同的值依次记录到稀疏数组中。如二维数组中的“22” 位于第0行第3列，则稀疏数组第二行为[0 3 22]。同理可得剩余的值。

三、代码实现

public class SparseArray {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个原始的二维数组11*11
        // 0:表示没有棋子， 1：表示黑子  2：表示蓝子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        //输出原始的二维数组
        System.out.println("原始的二维数组：");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data: row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
        
        //将二维数组 转 稀疏数组的思想
        // 1.先遍历二维数组 得到非0的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j =0; j < 11; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
        //2. 创建对应的稀疏数组
        int sparseArray[][] = new int[sum+1][3];
        //3. 给稀疏数组赋值
        sparseArray[0][0] = 11;
        sparseArray[0][1] = 11;
        sparseArray[0][2] = sum;
        
        // 遍历二维数组，将非0的值存放到sparseArray中
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j =0; j < 11; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    count++;
                    sparseArray[count][0] = i;
                    sparseArray[count][1] = j;
                    sparseArray[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }
        
        // 输出稀疏数组的形式
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组为：");
        for (int i =0; i < sparseArray.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n", sparseArray[i][0], sparseArray[i][1], sparseArray[i][2]);
        }
        System.out.println();
        
        //将稀疏数组恢复成二维数组
        // 1.先读取稀疏数组的第一行，根据第一行的数据创建原始的二维数组
        int a = sparseArray[0][0];
        int b = sparseArray[0][1];
        int chessArr2[][] = new int[a][b];
        
        // 2.再读取稀疏数组后几行的数据，并赋给 原始的二维数组
        for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
            chessArr2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }
        System.out.println("恢复后的二维数组：");
        for (int[] row : chessArr2) {
            for (int data: row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }        
    }

}

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