Java 二维数组与稀疏数组的相互转换

基本介绍

当一个数组中大部分元素为0，或为同一个元素时，可以使用稀疏数组来保存该数组

处理方法

1. 记录数组一共有几行几列，有多少个不同的数值
2. 把具有不同值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

应用实例

• 使用稀疏数组，来保留类似二维数组（棋盘、地图等待）
• 把稀疏数组存盘，并且可以重新恢复原来的二维数组

二维数组转稀疏数组

1. 遍历原始二维数组，得到有效数据的个数sum
2. 根据sum创建稀疏数组 sparseArray int[sum+1][3]
3. 将二维数组的有效数据数据存入到稀疏数组

稀疏数组转原始二维数组的思路

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
2. 在读取稀疏数组的后几行的数据，并赋值给原始的二维数组

代码

public class AgingSparseArray {
	/**
     * 二维数组与稀疏数组的相互转换
     * @author DeadAndLive
     * @date 2020-08-05 19:28
     */
    public static void main(String[] args) {

        int[][] twoArray = createTwoArray(10, 20);
        twoArray[1][1] = 1;
        twoArray[2][2] = 2;
        twoArray[5][5] = 1;
        twoArray[7][8] = 2;

        traverseArray(twoArray);

        int twoArrayValueNumber = getTwoArrayValueNumber(twoArray);
        int[][] sparseArray = formTwoArrayToSparseArray(twoArray, twoArrayValueNumber);

        traverseArray(sparseArray);

        int[][] sparseArrayToTwoArray = formSparseArrayToTwoArray(sparseArray);
        
        traverseArray(sparseArrayToTwoArray);

    }

    /**
     * 根据row和col创建一个二维数组
     * @param row 行数
     * @param col 列数
     * @return 二维数组
     */
    public static int[][] createTwoArray(int row, int col) {
        return new int[row][col];
    }

    /**
     * 传入一个原始二维数组和原始二维数组的不等于0的value的个数，返回一个稀疏数组
     * @param towArray 二维数组
     * @param valueNumber 二维数组的总不等于0的value的个数
     * @return 稀疏数组
     */
    public static int[][] formTwoArrayToSparseArray(int[][] twoArray,int valueNumber) {
        int[][] sparseArray = new int[valueNumber+1][3];

        sparseArray[0][0] = twoArray.length;
        sparseArray[0][1] = twoArray[1].length;
        sparseArray[0][2] = valueNumber;

        int sparseNumber = 0;
        for (int i = 0; i < twoArray.length; i++) {
            for (int j = 0; j < twoArray[1].length; j++) {
                if (twoArray[i][j] != 0) {
                    sparseNumber++;
                    sparseArray[sparseNumber][0] = i;
                    sparseArray[sparseNumber][1] = j;
                    sparseArray[sparseNumber][2] = twoArray[i][j];
                }
            }
        }
        return sparseArray;
    }

    /**
     * 根据传入的二维数组，返回这个二维数组的不等于0的value的个数
     * @param twoArray 二维数组
     * @return value的个数
     */
    public static int getTwoArrayValueNumber(int[][] twoArray) {
        int number = 0;
        for (int[] ints : twoArray) {
            for (int anInt : ints) {
                if (anInt != 0) {
                    number++;
                }
            }
        }
        return number;
    }

    /**
     * 格式化遍历一个二维数组
     * @param array 二维数组
     */
    public static void traverseArray(int[][] array) {
        for (int[] ints : array) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.printf("%d\t",anInt);
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     * 将稀疏数组转换为二维数组
     * @param sparseArray 稀疏数组
     * @return 二维数组
     */
    public static int[][] formSparseArrayToTwoArray(int[][] sparseArray) {
        int[][] array = new int[sparseArray[0][0]][sparseArray[0][1]];
        for (int i = 1; i < sparseArray.length; i++) {
            array[sparseArray[i][0]][sparseArray[i][1]] = sparseArray[i][2];
        }
        return array;
    }

}