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。
  

• 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.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。

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

• 稀疏数组举例说明
  

1.3.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
   
4. 代码实现(韩老师代码)

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 表蓝子
    int chessArr1[][] = new int[11][11];
    chessArr1[1][2] = 1;
    chessArr1[2][3] = 2;
    chessArr1[4][5] = 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 稀疏数组的思
    // 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();
    }
  }
}

5. 代码实现(自己)

import java.io.IOException;

/**
 * 稀疏数组
 */
public class SparseArrayDemo {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //原始数组
        int[][] originalArray = new int[11][11];
        originalArray[1][2] = 1;
        originalArray[2][3] = 2;
        originalArray[4][5] = 2;

        print(originalArray);
        System.out.println("===================");

        //转换为稀疏数组
        int effectiveNumber = getEffectiveNumber(originalArray);
        int[][] sparseArray = new int[effectiveNumber + 1][3];
        sparseArray[0][0] = 11;
        sparseArray[0][1] = 11;
        sparseArray[0][2] = effectiveNumber;

        originalArray2SparseArray(originalArray, sparseArray);
        print(sparseArray);

        System.out.println("===================");

        //转换为原始数据
        print(sparseArray2OriginalArray(sparseArray));

    }

    /**
     * 稀疏数组转换为原始数组
     *
     * @param sparseArray
     */
    public static int[][] sparseArray2OriginalArray(int[][] sparseArray) {
        int[][] originalArray = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
        for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
            originalArray[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }
        return originalArray;
    }

    /**
     * 原始数组转换为稀疏数组
     *
     * @param originalArray
     * @param sparseArray
     */
    public static void originalArray2SparseArray(int[][] originalArray, int[][] sparseArray) {
        int point = 1;
        for (int i = 0; i < originalArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < originalArray[i].length; j++) {
                if (originalArray[i][j] != 0) {
                    sparseArray[point][0] = i;
                    sparseArray[point][1] = j;
                    sparseArray[point][2] = originalArray[i][j];
                    point++;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 获取原始数组有效数据数量
     *
     * @param array
     * @return
     */
    public static int getEffectiveNumber(int[][] array) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if (array[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
        return sum;
    }

    /**
     * 打印二维数组
     *
     * @param array
     */
    public static void print(int[][] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                System.out.print(array[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}