稀疏矩阵介绍及实现

重新学学数据结构和算法，做个笔记记录下学习过程，今天也要加油鸭

稀疏矩阵

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、稀疏数组的处理方法

1）记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值(假设有sum个，则稀疏矩阵有sum+1行，3列)
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

3、举例说明

4、应用

使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)，把稀疏数组存盘，并且可以从新恢复原来的二维数组数
思路分析：
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数据存入到稀疏数组

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. 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.

public class SparseArray {
    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表示蓝子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        //输出原始二维数组
        System.out.println("原始二维数组：");
        for (int[] rows : chessArr1) {
            for (int data : rows) {
                System.out.printf("%d \t",data);
            }
            System.out.println();
        }

        //二维数组转稀疏数组
        //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数据存入到 稀疏数组
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[i].length; j++) {
                    if(chessArr1[i][j]!=0){
                        sum++;
                }
            }
        }

        int count = 0;
        int sparseArr[][] = new int[sum+1][3];
        sparseArr[0][0] = chessArr1.length;
        sparseArr[0][1] = chessArr1[1].length;
        sparseArr[0][2] = sum;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[i].length; j++) {
                if(chessArr1[i][j]!=0){
                    count++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }

        System.out.println("稀疏矩阵为：");
        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]);
        }

        //将稀疏矩阵还原为二维数组
        //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. 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.
        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            if(sparseArr[i][2] != 0){
                chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
            }
        }

        //输出还原后的二维数组
        System.out.println("还原后的二维数组为：");
        for (int[] rows : chessArr2) {
            for (int data : rows) {
                System.out.printf("%d \t",data);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}