使用Java 将二维数组转化为稀疏矩阵

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#数据结构 #java

本文介绍如何使用Java实现二维数组到稀疏矩阵的转换，通过遍历原数组获取非零元素并将其行列及值存入稀疏矩阵，再还原为二维数组。

使用Java 将二维数组转化为稀疏矩阵
先说一下思路.
在传统的二维数组进行信息存储时,如果有大量的零,也需要进行存储,这就造成了内存空间的浪费,稀疏矩阵可很好弥补该缺点.

在稀疏矩阵中,第一行为属性信息,一次表示原数组的行列总存储个数
如图红框所示:

在上述稀疏矩阵中
第一行的1 3 表示该元素为原数组中一行三列(注意数组下标从0开始),而最后的 1 则表示该位置上存放的值为1.
稀疏矩阵中内层数组的大小是固定的为3, 既为稀疏矩阵的三个属性

而外层数组的大小则取决于原数组的非零数值个数也就是下文中sum的值

大小问题解决后就是矩阵的填充,

在这里可以通过对二维数组进行遍历,通过if语句筛选出非零值,

然后将非零值以及非零值的行列数填入稀疏矩阵 此处注意i j可赋值给矩阵的第一二列

由于第0行表示了属性所以要从第一行开始填写这里可以设置计数器控制行数

最近在学习数据结构有关知识,代码技术仍有待提高,仅提供解决代码以供参考.


/**
 *
 * 二维数组--->稀疏数组
 */

import org.junit.Test;
public class Demo0318 {
    @Test
    public void test01(){
        //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 表白子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][3] = 1;
        chessArr1[2][8] = 2;
        chessArr1[5][10] = 2;
        int sum = 0;//记录非零值
        
        System.out.println("二维数组:");
        for (int[] arr:chessArr1
             ) {
            for (int element:arr
                 ) {
                if (element!=0){
                    sum++;//遍历找到数组中的非零值
                }
                System.out.print(element+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println(sum);

        //将二维数组转化为稀疏矩阵
        //确定新矩阵的行数以及列数
        
        int[][] arr_2 = new int[sum+1][3];
        int count = 0;
        arr_2[0][0] = chessArr1.length;
        arr_2[0][1] = chessArr1.length;
        arr_2[0][2] = sum;
        System.out.println("稀疏数组为:");
        System.out.println(arr_2[0][0]+"\t"+arr_2[0][1]+"\t"+arr_2[0][2]+"\t");
        for (int i = 0; i < chessArr1.length ; i++) {
            for (int j = 0; j <chessArr1.length ; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    count++;
                    arr_2[count][0] = i;
                    arr_2[count][1] = j;
                    arr_2[count][2] = chessArr1[i][j];
                    System.out.println(arr_2[count][0]+"\t"+arr_2[count][1]+"\t"+arr_2[count][2]+"\t");
                }
            }
        }
        //稀疏矩阵--->二维数组
        System.out.println("二维数组:");
        int[][] arr_3 = new int[arr_2[0][0]][arr_2[0][1]];
        for (int i = 1;i< arr_2.length;i++){
            arr_3[arr_2[i][0]][arr_2[i][1]] = arr_2[i][2];
        }
        for (int[] arr_4:arr_3
             ) {
            for (int element:arr_4
                 ) {
                System.out.print(element+"\t");
            }
            System.out.println();
        }

    }
}