算法与数据结构学习2-稀疏数组

稀疏数组（Sparse array）

1.问题引入

在编写一个五子棋程序中，有存盘和继续上一局功能。


分析问题：
因为该二维数组的很多值都是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据 ->稀疏数组。

2.稀疏数组介绍

当一个数组中的大部分元素为0或者为同一个值时，可以使用稀疏数组来保存数据，从而降低存储空间的浪费。

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
2.把具有不同值得元素的行列及其值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模。这个小规模的数组就是稀疏数组。

3.二位数组转稀疏数组

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sun
2.根据sun创建稀疏数组sparseArr int[sun+1] [3]
3.将二维数组的有效数据存入稀疏数组

稀疏数组转原始数组的思路：
1.先读取稀疏数组的第一行，根据稀疏数组的第一行创建原始数组
2.读取稀疏数组后几行的数据并赋值给原始的二维数据。

示例代码

package pack1;

public class Sparsearray {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//创建一个原始的二维数组
		//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();
		}
		
		//将二维数组转为稀疏数组的思路
		//1.先便利二维数组，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++;
				}
			}
		}
		System.out.println("sum = "+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的值和对应的数组下标存储到稀疏数组
		int count =0;//用于记录是第几个非零数据
		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("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数组
		/*
		 * 1.先读取稀疏数组的第一行，根据稀疏数组的第一行创建原始数组
		 * 2.读取稀疏数组后几行的数据并赋值给原始的二维数据。
		 */
		// 1.先读取稀疏数组的第一行，根据稀疏数组的第一行创建原始数组
		
		int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
		
		//2.读取稀疏数组后几行的数据并赋值给原始的二维数据。
		for(int i=1;i<sparseArr.length;i++) {
			chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]]=sparseArr[i][2];
		}
		//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();
		}
		
	}

}