Java數據結構之稀疏數組（Sparse Array）

1.需求

編寫的五子棋程序中，有存盤退出和續上盤的功能。因為該二維數組的很多值是默認值0，因此記錄了很多沒有意義的數據，為了壓縮存儲所以采用稀疏數組。

2.基本介紹

當一個數組中大部分元素為０，或者為同一個值的數組時，可以使用稀疏數組來保存該數組。

處理方法：

記錄數組一共有幾行幾列，有多少個不同的值

把具有不同值的元素的行列及值記錄在一個小規模的數組中，從而縮小程序的規模

3.應用實例

1）使用稀疏數組，來保留類似前面的二維數組(棋盤、地圖等等)

2）把稀疏數組存盤，並且可以從新恢復原來的二維數組數

4. 二維數組轉稀疏數組的思路

1）遍歷原始的二維數組，得到有效的數據個數sum

2）根據sum就可以創建稀疏數組sparseArr int[sum+1][3]

3）將二維數組的有效數據存入到稀疏數組。

5. 稀疏數組轉原始的二維數組的思路

1）先讀取稀疏數組的第一行，根據第一行的數據創建原始的二維數組，比如上面的chessArr2 = int[11][11]

2）在讀取稀疏數組后幾行的數據，並賦給原始的二維數組即可。

6.代碼示例

public class SparseArray {

    public static void main(String[] args) {
        // 創建一個原始的二維數組 11 * 11
        // 0: 表示沒有棋子， 1 表示 黑子 2 表藍子
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;
        chessArr1[2][3] = 2;
        chessArr1[4][5] = 2;
        // 輸出原始的二維數組
        System.out.println("原始的二維數組~~");
        for (int[] row : chessArr1) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }

        // 將二維數組 轉 稀疏數組的思
        // 1. 先遍歷二維數組 得到非0數據的個數
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }

        // 2. 創建對應的稀疏數組
        int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
        // 給稀疏數組賦值
        sparseArr[0][0] = 11;
        sparseArr[0][1] = 11;
        sparseArr[0][2] = sum;

        // 遍歷二維數組，將非0的值存放到 sparseArr中
        int count = 0; //count 用於記錄是第幾個非0數據
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (chessArr1[i][j] != 0) {
                    count++;
                    sparseArr[count][0] = i;
                    sparseArr[count][1] = j;
                    sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
                }
            }
        }

        // 輸出稀疏數組的形式
        System.out.println();
        System.out.println("得到稀疏數組為~~~~");
        for (int i = 0; i < sparseArr.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d\t%d\t\n", sparseArr[i][0], sparseArr[i][1], sparseArr[i][2]);
        }
        System.out.println();

        //將稀疏數組 --》 恢復成 原始的二維數組
        /*
         *  1. 先讀取稀疏數組的第一行，根據第一行的數據，創建原始的二維數組，比如上面的  chessArr2 = int [11][11]
            2. 在讀取稀疏數組后幾行的數據，並賦給 原始的二維數組 即可.
         */

        //1. 先讀取稀疏數組的第一行，根據第一行的數據，創建原始的二維數組

        int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];

        //2. 在讀取稀疏數組后幾行的數據(從第二行開始)，並賦給 原始的二維數組 即可

        for(int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }

        // 輸出恢復后的二維數組
        System.out.println();
        System.out.println("恢復后的二維數組");

        for (int[] row : chessArr2) {
            for (int data : row) {
                System.out.printf("%d\t", data);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

輸出結果：

原始的二維數組~~
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    2    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    2    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    

得到稀疏數組為~~~~
11    11    3    
1    2    1    
2    3    2    
4    5    2    


恢復后的二維數組
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    1    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    2    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    2    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    0    
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