数据结构——稀疏数组

1.数据结构

数据结构：

• 线性结构：
  （1）数据元素之间存在一对一线性关系
  （2）有两种不同存储结构，即顺序存储结构和链式存储结构，顺序存储的线性结构为顺序表，顺序表中的存储单元是连续的
  （3）链式存储结构的线性表称为链表，链表中元素不一定连续，元素节点中存放数据元素以及相邻节点的地址信息
  （4）常见的线性结构：数组、队列、链表和栈
• 非线性结构：包括二维数组、多维数组、广义表、树结构、图结构

2.稀疏数组sparsearray

2.1.基本介绍

当一个数组中大部分元素为同一个值时可以使用稀疏数组来存该数组

2.2.处理方法

• 记录数组中一共有几行几列，有多少个与基础值不同的值
• 把具有不同值的元素的行列及值记录在一个小规模数组中，从而缩小程序规模
  

2.3.应用

二维数组转稀疏数组：

• 遍历原始二维数组，得到要保存的有效数据的个数sum
• 根据sum就可以创建细数数组：sparseArr int[sum + 1][3]
• 将二维数组的有效数据存入稀疏数组

稀疏数组转回原始二维数组：

• 先读取稀疏数组的第一行，根据第一行数据，创建原始二维数组
• 再读取稀疏数组后几行的数据，在对应的位置存入值即可

2.4.代码实现

/**
 * 稀疏数组
 */
public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个原始的二维数组 11 * 11
        //0：没有棋子    1：表示黑子      2：表示白子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][4] = 2;
        //输出原始的二维数组
        System.out.println("输出原始的二维数组");
        for (int[] row : chessArr1){
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }

        //将二维数组转成稀疏数组
        //1.先遍历得到非0数据的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1[0].length; i ++){
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0){
                    sum ++;
                }
            }
        }

        //2.创建对应的稀疏数组
        int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
        //给稀疏数组赋值
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;

        //3.遍历二维数组，将非0的值存放到稀疏数组中
        int count = 0;//用于记录是第几个非0数据
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i ++){
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j] != 0){
                    count ++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }

        //输出稀疏数组
        System.out.println();
        System.out.println("得到的稀疏数组为：");
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n", sparseArr[i][0], sparseArr[i][1], sparseArr[i][2]);
        }
        System.out.println();

        //将稀疏数组恢复为原始数组
        //1.先读取稀疏数组的第一行，根据第一行数据，创建原始二维数组
        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        //2.再读取稀疏数组后几行的数据，在对应的位置存入值即可
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }

        //输出恢复后的二维数组
        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();
        }
    }
}