【数据结构】稀疏数组

问题引导

在编写五子棋程序的时候，有"存盘退出"和"续上盘"的功能。现在我们要把一个棋盘保存起来，容易想到用二维数组的方式把棋盘表示出来，但是由于在数组中很多数值取默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。此时我们使用稀疏数组对二维数组进行压缩。

介绍

当一个数组中大部分元素为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 ，有多少个不同的非零值（该内容放在稀疏数组的第一行）

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

稀疏数组总是一个 "行不确定但是列是三列" 的数组

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存到稀疏数组中

稀疏数组转二维数组的思路

1.根据稀疏数组第一行的数据，创建原始的二维数组 chessArr = int $row$ $col$

2.读取稀疏数组后几行的数据，并赋给原始的二维数组即可

代码实现：

java 复制代码

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[5][6] = 2;
        //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，得到非零数据的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].length; 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] = chessArr1.length;
        sparseArr[0][1] = chessArr1[0].length;
        sparseArr[0][2] = sum;
        //遍历二维数组，将非零的值存放到稀疏数组中
        int count = 0;  //count计数器用于记录有几个非零数据
        for (int i = 0; i < chessArr1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < chessArr1[0].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
        System.out.println("\n" + "得到的稀疏数组为：" + "\n");
        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();

        /**
         * 将稀疏数组转二维数组
         */
        //1.根据稀疏数组第一行的数据，创建原始的二维数组
        int[][] chessArr2 =new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        //2.读取稀疏数组后几行的数据，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
        for (int[] row : chessArr2) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
    }