二维数组与稀疏数组的相互转换

二维数组与稀疏数组的相互转换

        稀疏数组的典型应用场景是下棋类的游戏，就以五子棋为例，一个棋盘上只有黑子与白子，我们都知道可以用二维数组来描述棋盘的数据结构，将棋子的位置与二维数组一一对应，0：代表没有棋子的位置，1：代表黑子，2：代表白子，当玩家玩到一半时，想要退出游戏，但希望下次接着玩，，假设棋盘上大多数位置上都没有棋子，这个二维数组中大多数的位置都是0，那我们就需要将这个二维数组原封不动的记录下来吗？有什么办法能节约空间高效的存储棋盘状态吗？这个时候我们就可以用稀疏数组了，将将这个二维数组转换为稀疏数组进行存储，需要你使用时再转换为二维数组，就可以节约空间，缩小程序的存储规模。
        什么是稀疏数组？
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（压缩空间）。

      普通二维数组                         稀疏数组                        意义        
        0 0 0 0 0                         3  5   2                  共3行5列  非0值2个
        1 0 0 0 0    ——>                  1  0   1                  第2行第1列 值为1
        0 0 9 0 0                         2  2   9

          二维数组如何转换为转稀疏数组呢？

1、遍历原始数组，得到有效值的个数sum
2、根据与sum创建稀疏数组sparseArr  int[sum+1][3]
3、将二维数组的有效数据存入到稀疏数组
 

        稀疏数组转换为原始的二维数组呢？

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 Arr[][]
 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

完整代码如下，博主码字不易，看完后有所收获的话就点个赞！

package com.dataAndArithmetic.linear;

public class SparseArray {

    public static void main(String[] args) {
        //先创建一个原始的二维数组  11*11
        //0:表示没有棋子  1：黑子  2：白字
        int chessArr1[][] =new int[11][11];
        chessArr1[1][2]=1;
        chessArr1[2][3]=2;
        chessArr1[10][10]=6;
        //输出原始的二维数组
        System.out.println("原始数组：");
        printArr(chessArr1);

        //将二维数组转换为稀疏数组
        //1、遍历二维数组，得到非0数据的个数
        int sum=0;
        for(int i=0;i<getArrayLineLength(chessArr1);i++){
            for(int j=0;j<getArrayRowLength(chessArr1);j++){
                if(chessArr1[j][i]!=0){
                    sum++;
                }
            }
        }

        //2、创建稀疏数组
        int sparseArr[][] =new int[sum+1][3];
        //给稀疏数组赋值
        sparseArr[0][0]=getArrayRowLength(chessArr1);
        sparseArr[0][1]=getArrayLineLength(chessArr1);
        sparseArr[0][2]=sum;
        int count=0;//用于记录是第几个非零数据
        //遍历二维数组将非0的值存放到对应的稀疏数组中
        for(int i=0;i<getArrayLineLength(chessArr1);i++){
            for(int j=0;j<getArrayRowLength(chessArr1);j++){
                if(chessArr1[j][i]!=0){
                    /*int temp=sum;
                    sum--;
                    sparseArr[temp][0]=j;
                    sparseArr[temp][1]=i;
                    sparseArr[temp][2]=chessArr1[j][i];*/
                    count++;
                    sparseArr[count][0]=j;
                    sparseArr[count][1]=i;
                    sparseArr[count][2]=chessArr1[j][i];
                }
            }
        }
        System.out.println("得到的稀疏数组：");
        printArr(sparseArr);


        //将稀疏数组恢复成原始的二维数组
        //1、根据稀疏数组的第一行数据创建原始的二维数组
        int row=sparseArr[0][0],line=sparseArr[0][1],sum2=sparseArr[0][2];
        int orignalArr[][]=new int[row][line];
        for(int x=1;x<getArrayRowLength(sparseArr);x++){
            int row1=0,row2=0,row3=0;
            for(int y=0;y<getArrayLineLength(sparseArr);y++){
                if(y==0){
                    row1=sparseArr[x][y];
                }
                else if(y==1){
                    row2=sparseArr[x][y];
                }else {
                    row3=sparseArr[x][y];
                }
            }
            orignalArr[row1][row2]=row3;
        }
        System.out.println("从稀疏数组转换后得到的原始数组:");
        printArr(orignalArr);
    }

    //得到二维数组的行数
    public static int getArrayRowLength(int[][] arr){
        int length=0;
        for(int[] row:arr){
            length++;
        }
        return length;
    }

    //得到二维数组的列数
    public static int getArrayLineLength(int[][] arr){
        int length=0;
        for(int x:arr[0]){
            length++;
        }
        return length;
    }

    public static void printArr(int[][] arr){
        //输出原始的二维数组
        for(int[] row:arr){
            for(int data:row){
                System.out.print(data+"  ");
            }
            System.out.println("");
        }
    }

}