稀疏数组

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1.数据结构与算法（一）：

稀疏数组07-03收起问题引入在五子棋游戏或类似的游戏中，我们可以把整个棋盘想象成是一个有规律的二维数组，其值由0、1、2三个数字组成，0代表空白区域，1代表白子，2代表黑子。这种情况：即当一个数组中大部分元素为0或者为同一值时，存储该数组数据可以使用稀疏数组来对原始数组进行精简，以减少原始数组中无用数据所占的空间。普通二维数组与稀疏数组下图表示的是一个12×12大小的二维数组与之对应的稀疏数组表示，其中普通二维数组中有11个有效值，其余的全为无用数据0填充。稀疏数组的第一行表示有一个12行12列且11个有效数值的二维数组。第二行表示，二维数组中的第2行（从0开始）、第4列的数值为1。从第二行开始，每一行表示的都是二维数组中数值的行列位置和真实值。

 

代码实现生成二维数组private int[][] generatorArray() {
    // 初始化二维数组
    int[][] arr = new int[12][12];
    // 二维数组赋值
    arr[2][4] = 1;
    arr[2][5] = 1;
    arr[3][4] = 1;
    arr[3][5] = 1;
    arr[3][6] = 2;
    arr[3][7] = 2;
    arr[4][5] = 2;
    arr[4][6] = 1;
    arr[5][5] = 1;
    arr[5][6] = 2;
    arr[5][7] = 2;
    System.out.println("原始二维数组为：");
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
            System.out.print(arr[i][j] + "\t");
        }
        System.out.println();
    }
    System.out.println();
    return arr;
}

运行结果：原始二维数组为：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 1 2 2 0 0 0 0
0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

二维数组转换成稀疏数组

private int[][] toSparseArray(int[][] originalArray) {
    // 获得原始数组行列、有效值初始化稀疏数组
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < originalArray.length; i++) {
        for (int j = 0; j < originalArray[i].length; j++) {
            if (originalArray[i][j] != 0) {
                sum += 1;
            }
        }
    }
    // 稀疏数组length为有效值个数+1
    int[][] sparseArray = new int[sum+1][3];
    // 行
    sparseArray[0][0] = originalArray.length;
    // 列
    sparseArray[0][1] = originalArray[0].length;
    // 有效值个数
    sparseArray[0][2] = sum;
    // 赋值
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < originalArray.length; i++) {
        for (int j = 0; j < originalArray[i].length; j++) {
            if (originalArray[i][j] != 0) {
                count++;
                sparseArray[count][0] = i;
                sparseArray[count][1] = j;
                sparseArray[count][2] = originalArray[i][j];
            }
        }
    }
    // 输出稀疏数组
    System.out.println("转换后的稀疏数组为：");
    for (int i = 0; i < sparseArray.length; i++) {
        for (int j = 0; j < sparseArray[i].length; j++) {
            System.out.print(sparseArray[i][j] + "\t");
        }
        System.out.println();
    }
    System.out.println();
    return sparseArray;
}

运行结果：

转换后的稀疏数组为：
12 12 11
2 4 1
2 5 1
3 4 1
3 5 1
3 6 2
3 7 2
4 5 2
4 6 1
5 5 1
5 6 2
5 7 2

稀疏数组转换为二维数组

private int[][] toOriginalArray(int[][] sparseArray) {
    // 初始化原始数组
    int[][] originalArray = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
    // 从第二个值开始，因为第一个值存的是原始数组的行列、有效值个数等信息
    for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
        // 由稀疏数组给原始数组赋值
        originalArray[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
    }
    System.out.println("转换后的二维数组为：");
    for (int i = 0; i < originalArray.length; i++) {
        for (int j = 0; j < originalArray[i].length; j++) {
            System.out.print(originalArray[i][j] + "\t");
        }
        System.out.println();
    }
    return originalArray;
}