数据结构之稀疏数组

数据结构之稀疏数组

用一个五子棋游戏的例子来理解稀疏数组

游戏进行到此时，需要存档如何用java代码实现
方式一：用一个二维数组来保存

	//创建一个8X8的棋盘
	int chessArr[][] = new int[8][8];
	/*
	* 数字0表示没有落子
	 * 数字1表示落白字
	 * 数字2表示落黑子
	 */
	chessArr[2][2] = 2;
	chessArr[2][3] = 1;
	chessArr[2][4] = 2;
	chessArr[3][3] = 1;
	chessArr[4][4] = 1;
	//循环遍历
	for (int[] is : chessArr) {
		for (int i : is) {
			System.out.printf("%d\t",i);
		}
		System.out.println();
	}

打印得到的结果

此时会有很多重复的数据0,可以使用稀疏数组来做一个优化

首先我们申明一个稀疏数组sparseArr[ ][ ]

稀疏数组的第一行为固定格式，记录棋盘的大小以及非0元素的个数
sparseArr[0][0]=棋盘的行数
sparseArr[0][1]=棋盘的列数
sparseArr[0][2]=sum(棋盘中非0元素的数量,这里只有1和2两个非0元素，所以此时这个值为2)

第二行开始记录非0元素所在的行和列，以及这个非0元素的值
sparseArr[1][0]=非0元素在棋盘中的行
sparseArr[1][1]=非0元素在棋盘中的列
sparseArr[1][2]=非0元素在棋盘中的值
以此类推，代码如下

	//获取二维数组中非0元素的个数
	int sum = 0;
	for (int i = 0; i < chessArr.length; i++) {
		for (int j = 0; j < chessArr[0].length; j++) {
			if (chessArr[i][j] != 0) {
				sum++;
			}
		}
	}
	System.out.println("非0元素"+sum);
	
	//申明一个稀疏数组,第一行为固定格式,所以这里取sum+1
	int sparseArr[][] = new int[sum+1][3];
	
	sparseArr[0][0] = chessArr.length;
	sparseArr[0][1] = chessArr[0].length;
	sparseArr[0][2] = sum;
	
	int count = 0;
	for (int i = 0; i < chessArr.length; i++) {
		for (int j = 0; j < chessArr[0].length; j++) {
			if (chessArr[i][j] != 0) {
				//从第二行开始记录非0元素的位置
				count++;
				sparseArr[count][0] = i;
				sparseArr[count][1] = j;
				sparseArr[count][2] = chessArr[i][j];
			}
		}
	}
	System.out.println("得到稀疏数组");
	for (int[] is : sparseArr) {
		for (int i : is) {
			System.out.printf("%d\t",i);
		}
		System.out.println();
	}

打印结果如下:

这样相比二维数组可以节约大量存储、运算和程序运行时间。

需要读档时，将稀疏数组还原成存档时的棋盘状态，用代码实现

	//还原二维数组
	//申明一个二维数组来，从稀疏数组的第一行取出棋盘的行和列
	int chessArr2[][] =new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
	
	//遍历稀疏数组,将稀疏数组每一行的记录的非0元素的位置和值赋值给二维数组,相当于将棋子摆回去
	for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
		chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
	}
	//打印读档后的棋盘
	for (int[] is : chessArr2) {
		for (int i : is) {
			System.out.printf("%d\t",i);
		}
		System.out.println();
	}

打印结果如下:

通过这个简单的例子理解稀疏数组.