稀疏数组使用

稀疏数组

情景
对于五子棋棋局的保存可以使用二维数组array[][]；array[row][col]=0,表示该处没有棋子；array[row][col]=1,表示该处为白子；array[row][col]=2,表示该处为黑子。
问题分析
但是往往棋盘上很多地方没有落子，导致二维数组存储了大量的无意义数据。那么如何改进，减少存储呢？
解决
当数组中存在大量的重复值时，可以使用稀疏数组减少内存占用。
处理思路：
以二维数组arr[4][4]为例：

0	0	0	0
0	1	2	0
0	0	0	0
0	0	0	0

显然，仅arr[1][1]=1,arr[1][2]=2,其余皆为0.
定义一个稀疏数组sparseArray[][];这个数组的行数为arr数组中有效数据数+1（即不为0的元素个数加一），列数为三。
第一列表示有效数据在arr数组的行，第二列表示有效数据在arr中的列。第一行表示，arr的基本信息（arr的行数，列数，以及有效数据个数）

	row	col	value
0	4	4	2
1	1	1	1
2	1	2	2

由此实现二维数组转换为稀疏数组

Java代码实现：

public static int[][] arrayToSparse(int arr[][]) {
        //1.遍历数组，获取有效值的个数。
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                if (arr[i][j] != 0) {
                    total++;
                }
            }
        }
        //2.根据有效值个数创建稀疏数组
        int sparseArr[][] = new int[total + 1][3];
        //3.将有效值的相关信息存入稀疏数组
        sparseArr[0][0] = arr.length;
        sparseArr[0][1] = arr[0].length;
        sparseArr[0][2] = total;
        int count = 1;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                if (arr[i][j] != 0) {
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = arr[i][j];
                    count++;
                }
            }
        }
        return sparseArr;
    }

稀疏数组转二维数组
由稀疏数组第一列确定二维数组的行列，之后遍历稀疏数组，找到有效数据在二维数组中位置，并将有效数据值赋给二维数组的相应位置。
Java代码实现

 //将稀疏数组还原为原数组
    public static int[][] sparseArrToArray(int sparseArr[][]){
        //1.读取稀疏数组第一行，根据读取的数据初始化原数组
        int row=sparseArr[0][0];
        int col=sparseArr[0][1];
        int arr[][]=new int[row][col];
        for(int i=1;i<sparseArr.length;i++){
            for(int j=0;j<sparseArr[0].length;j++){
                arr[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]]=sparseArr[i][2];
            }
        }
        return arr;
    }

注意：二维数组默认值越多，采用稀疏数组效果越好；反之，有效数据越多，采用稀疏数组反而起不到减少内存的作用。