数据结构和算法学习：数据结构之稀疏数组

最新推荐文章于 2022-07-09 11:56:45 发布

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本文介绍了在处理大量0值的二维数组时，如何使用稀疏数组进行优化。详细阐述了稀疏数组的需求背景，基本概念，通过实例展示了其在五子棋程序中的应用，并提供了代码实现。稀疏数组能有效减少存储空间，提高效率。

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1. 稀疏数组（SparseArray ）

1.1 需求

编写的五子棋程序中，有存盘退出和续上盘的功能。
在这里插入图片描述

问题分析： 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

记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
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
在这里插入图片描述

1.3 应用实例

使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)
把稀疏数组存盘，并且可以重新恢复原来的二维数组数

整体思路分析

1.4 代码实现

package com.study;

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[][] chessArray = new int[11][11];
        chessArray[1][2] = 1;
        chessArray[2][3] = 2;
        // 输出原始的二维数组
        System.out.println("原始的二维数组");
        for (int[] row : chessArray) {
            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
        int sum = 0;
        for (int[] row : chessArray) {
            for (int data : row) {
               if(data != 0){
                   sum++;
               }
            }
        }

        // 2. 创建对应的稀疏数组
        int[][] sparseArray = new int[sum + 1][3];
        // 给稀疏数组赋值
        sparseArray[0][0] = 11;
        sparseArray[0][1] = 11;
        sparseArray[0][2] = sum;
        int count = 0;
        for (int i = 0;i < 11;i++) {
            for (int j = 0;j < 11;j++) {
                if(chessArray[i][j] != 0){
                    count++;
                    sparseArray[count][0] = i;
                    sparseArray[count][1] = j;
                    sparseArray[count][2] = chessArray[i][j];
                }
            }
        }


        // 输出稀疏数组的形式
        System.out.println("得到稀疏数组");
        for (int[] row : sparseArray) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n", row[0],row[1],row[2]);
        }

        System.out.print("开始 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
        int[][] chessArray2 = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[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<sparseArray.length;i++){
            chessArray2[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }

        System.out.println("恢复后的二维数组");
        for (int[] row : chessArray2) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}