文章目录
- [1. 稀疏数组的应用场景](#1. 稀疏数组的应用场景)
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- [1.1. 一个实际的需求](#1.1. 一个实际的需求)
- [1.2. 基本介绍](#1.2. 基本介绍)
- [2. 稀疏数组转换的思路分析](#2. 稀疏数组转换的思路分析)
- [3. 稀疏数组的代码实现](#3. 稀疏数组的代码实现)
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- [3.1. 二维数组转稀疏数组](#3.1. 二维数组转稀疏数组)
- [3.2. 稀疏数组转二维数组](#3.2. 稀疏数组转二维数组)
- [4. 课后练习](#4. 课后练习)
1. 稀疏数组的应用场景
1.1. 一个实际的需求
问题：
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 :
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
上图右表中：
第0行表示：数组大小是6×7，共有8个不为0的值；下面每一行都代表不为0的数值所在的行列数，1~8共有8个。
2. 稀疏数组转换的思路分析
1. 步骤
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
2. 整体思路分析
二维数组 转 稀疏数组的思路
- 遍历 原始的二维数组，得到有效数据的个数 sum（上图为：2）
- 根据sum 就可以创建 稀疏数组 sparseArr intsum + 1 3（上图为：33）
- 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
- 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 1111
- 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。
3. 稀疏数组的代码实现
3.1. 二维数组转稀疏数组
java
package sparsearray;
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;//可以在后面继续加棋子
//输出原始的二维数组
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
System.out.println("数组的长度为：" + chessArr1.length);
int sum = 0;
for(int i = 0; i < chessArr1.length; i++){
for(int j = 0; j < chessArr1.length; 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 < chessArr1.length; i++){
for(int j = 0; j < chessArr1.length; 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.err.println();
System.out.println("得到的稀疏数组为~~~");
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();
}
}运行结果：
如果在棋盘上继续加子，如在第5行第6列加一个黑子chessArr1[4][5] = 1;
代码：
java
package sparsearray;
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;
chessArr1[4][5] = 1;
//输出原始的二维数组
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
System.out.println("数组的长度为：" + chessArr1.length);
int sum = 0;
for(int i = 0; i < chessArr1.length; i++){
for(int j = 0; j < chessArr1.length; 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 < chessArr1.length; i++){
for(int j = 0; j < chessArr1.length; 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.err.println();
System.out.println("得到的稀疏数组为~~~");
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();
}
}运行结果：
3.2. 稀疏数组转二维数组
java
package sparsearray;
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;
chessArr1[4][5] = 1;
//输出原始的二维数组
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
System.out.println("数组的长度为：" + chessArr1.length);
int sum = 0;
for(int i = 0; i < chessArr1.length; i++){
for(int j = 0; j < chessArr1.length; 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 < chessArr1.length; i++){
for(int j = 0; j < chessArr1.length; 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.err.println();
System.out.println("得到的稀疏数组为~~~");
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.err.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();
}
}
}运行结果：
4. 课后练习
要求：
（1）在前面的基础上，将稀疏数组保存到磁盘上，比如 map.data
（2）恢复原来的数组时，读取 map.data 进行恢复