Java数据结构与算法--稀疏数组(Sparse Array)

1. 稀疏Sparsearray数组

1.1 先看一个实际的需求

  • 编写的五子棋程序中,有存盘退出和续上盘的功能。
    Java数据结构与算法--稀疏数组(Sparse Array)_第1张图片

  • 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。
    

1.2 稀疏数组

1.2.1 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。

1.2.2 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。

1.2.3 稀疏数组举例说明
Java数据结构与算法--稀疏数组(Sparse Array)_第2张图片1.2.4 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

Java数据结构与算法--稀疏数组(Sparse Array)_第3张图片Java数据结构与算法--稀疏数组(Sparse Array)_第4张图片1.2.5 代码实现

/**
 * @author zk
 * @version 1.0.0
 * @ClassName SparseArr.java
 * @Description TODO 稀疏数组
 * @createTime 2021年09月16日 11:28:00
 */
public class SparseArr {
    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 表示白子
        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
        // 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 < 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 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;
        // 遍历二维数组,将非0的值存放到 sparseArr中
        int count = 0; //count 用于记录是第几个非0数据
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    count++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }
        // 输出稀疏数组的形式
        System.out.println();
        System.out.println("得到稀疏数组为");
        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 --> 恢复成 原始的二维数组
      /*
       *  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,比如上面的  chessArr2 = int [11][11]
         * 2. 在读取稀疏数组后几行的数据,并赋给 原始的二维数组 即可.
       */
        //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 chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];

        //2. 在读取稀疏数组后几行的数据(从第二行开始),并赋给 原始的二维数组 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();
        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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