将五子棋棋盘内容用稀疏矩阵存储至磁盘，并从中重新读取内容——稀疏数组和算法

1. 实际需求

• 编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能。
  
• 分析问题：
  因为该二维数组的很多值是默认值0, 因此记录了很多没有意义的数据.->稀疏数组。

2. 稀疏数组

2.1 基本介绍

当一个数组中大部分元素为０，或者为同一个值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。

2.2 稀疏数组的处理方法是:

1. 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
2. 把具有不同值的元素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

2.3 举例说明

转化后的稀疏数组，第一行记录行数、列数以及不为0的数据量。
后面每一行分别记录非0值的行列及其值。

3. 应用实例

1. 使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)
2. 把稀疏数组存盘，并且可以从新恢复原来的二维数组数
3. 整体思路分析

3.1 图解

3.2 二维数组 转 稀疏数组的思路

1. 遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数 sum
2. 根据sum 就可以创建稀疏数组 sparseArr int[sum + 1] [3]
3. 将二维数组的有效数据存入到稀疏数组

3.3 稀疏数组转原始的二维数组的思路

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，比如上面的 chessArr2 = int [11][11]
2. 再读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可

4. 代码实现

package sparseArray;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

public class SparseArray {
     
    public static void main(String[] args) throws IOException {
     
        // 创建原始二维数组 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("原始的二维数组为：");
        for (int[] rows : chessArr1) {
     
            for (int data : rows) {
     
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }

        // 二维数组转换为稀疏数组
        // 1. 先遍历二维数组，得到非0数据的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
     
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; j++) {
     
                if (chessArr1[i][j] != 0) sum++;
            }
        }
        // System.out.printf("非零元素的个数为：%d",sum);
        // 2. 创建对应稀疏数组
        int[][] sparseArr = new int[sum + 1][3];
        // 3. 给稀疏数组赋值：第一行存储原始数据行列数以及非零元素个数，后面每行存每一个非零元素
        // 3.1 给第一行赋值
        sparseArr[0][0] = chessArr1.length;
        sparseArr[0][1] = chessArr1[0].length;
        sparseArr[0][2] = sum;
        // 3.2 遍历二维数组，将二维数组的非零元素存放到洗漱数组中
        int count = 0;  // count用于记录是第几个非零数据
        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];
                }
            }
        }
        // 输出得到的稀疏数组
        System.out.println("得到的稀疏数组为：");
        String textStr = "";
        for (int[] rows : sparseArr) {
     
            for (int data : rows) {
     
                System.out.printf("%d\t", data);
                textStr = textStr + data + " ";
            }
            textStr += "\n";
            System.out.println();
        }

        // 4 将稀疏数组恢复成原始的二维数组
        // 4.1 读取第一行，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]];
        // 4.2 读取稀疏数组后几行数据，赋值给原数组
        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("恢复后的二维数组为：");
        for (int[] rows : chessArr2) {
     
            for (int data : rows) {
     
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("要存入文件的内容为：");
        System.out.println(textStr);
        // 5. 将系数矩阵写到map.data
        saveFile(textStr, "map.data");
        String fileContent = readFile("map.data");
        System.out.println("通过文件读取出来的内容为：");
        System.out.println(fileContent);
    }

    /**
     * 读取文件
     * @param filePath 文件路径
     * @return 文件内容
     * @throws IOException
     */
    public static String readFile(String filePath) throws IOException {
     
        File file = new File(filePath);
        // 如果文件不存在则创建文件
        if (!file.exists()) {
     
            file.createNewFile();
        }
        InputStream inputStream = new FileInputStream(file);
        // 这里定义了数组的长度是1024个字节，如果文件超出这字节，就会溢出，结果就是读不到1024字节以后的东西
        byte[] bs = new byte[1024];
        // 这里len获得的是文件中内容的长度
        int len = inputStream.read(bs);
        inputStream.close();
        return new String(bs);
    }

    /**
     * 写文件
     * @param content 内容
     * @param filePath 路径
     */
    public static void saveFile(String content, String filePath) {
     
        File file = new File(filePath);
        OutputStream outputStream = null;
        if (!file.exists()) {
     
            try {
     
                // 如果文件找不到，就new一个
                file.createNewFile();
            } catch (IOException e) {
     
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try {
     
            // 定义输出流，写入文件的流
            outputStream = new FileOutputStream(file);
        } catch (FileNotFoundException e) {
     
            e.printStackTrace();
        }
        // 定义将要写入文件的数据
        String string = content;
        // 把string转换成byte型的，并存放在数组中
        byte[] bs = string.getBytes();
        try {
     
            // 写入bs中的数据到file中
            outputStream.write(bs);
        } catch (IOException e) {
     
            e.printStackTrace();
        }

        try {
     
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
     
            e.printStackTrace();
        }
    }


}

运行结果为：