数据结构-稀疏数组(Java)

简介: 数据结构-稀疏数组(Java)

稀疏数组

稀疏数组的介绍

当一个数组的大部分元素为0,或者为同一种元素时,可以用稀疏数组来保存该数组

  • 稀疏数组的处理方式:

    • 记录数组有多少行多少列,记录有多少个不同值
    • 把具有不同值的元素和行列还有元素记录在一个小规模的数组中,从而减少程序的规模

    如下图:左边是原数组,右边是稀疏数组
    示例图
    比如第一条数据 [0] 6 7 8 表示:这是一个六行七列并且有8个有效值的数组
    第二条 [1] 0 3 22 表示:第一个有效值是在第0行第3列值是22
    第三条 [2] 0 6 15 表示:第二个有效值是在第0行第6列值是15

稀疏数组的使用

  • 需求:编写五子棋游戏中,有存盘退出和续上盘的功能
    1
    • 分析问题:因为改二维数组的很多默认值为0,因此记录了很多没有意义的数据,存盘的时候占用太多空间
    • 解决方法:稀疏数组

如果将这个二维数组改为稀疏数组存盘时占用空间就会小很多,改为稀疏数组:

1

代码示例:

        System.out.println("=========================================");
        // 转换为稀疏数组
        // 获取有效值的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
   
   
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
   
   
                if (Array[i][j] != 0){
   
   
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值的个数:"+sum);
        // 创建一个稀疏数组
        int[][] Sparse = new int[sum+1][3];
        // 赋值
        Sparse[0][0] = 11;  // 行数
        Sparse[0][1] = 11;  // 列数
        Sparse[0][2] = sum; // 有效值的个数
        // 遍历二维数组 将非零的元素放到稀疏数组
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < Array.length; i++) {
   
   
            for (int j = 0; j < Array[i].length; j++) {
   
   
                if (Array[i][j] != 0){
   
   
                    count++;
                    Sparse[count][0] = i;
                    Sparse[count][1] = j;
                    Sparse[count][2] = Array[i][j];
                }
            }
        }

稀疏数组的还原

等再次读取的时候再进行还原

还原代码示例:

        System.out.println("还原稀疏数组");
        // 1、读取稀疏数组
        int[][] Restore_Sparse = new int[Sparse[0][0]][Sparse[0][1]];
        // 2、给其中的元素还原值
        for (int i = 1; i < Sparse.length; i++) {
   
   
            Restore_Sparse[Sparse[i][0]][Sparse[i][1]] = Sparse[i][2];
        }
        // 3,输出还原的数组
        for (int[] ints : Restore_Sparse) {
   
   
            for (int anInt:ints){
   
   
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }

2
这样就从稀疏数组转换成原来的数组了

全部代码

package Java;
public class Array_Sparse {
   
   
    public static void main(String[] args) {
   
   
        // 创建一个二维数组 0:没有棋子 1:黑子 2:白子
        int[][] Array = new int[11][11];
        Array[1][2] = 1; // 黑子
        Array[2][3] = 2; // 白子
        // 原始数组
        System.out.println("输出原始数组:");
        for (int[] ints : Array) {
   
   
            for (int anInt : ints) {
   
   
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=========================================");
        // 转换为稀疏数组
        // 获取有效值的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
   
   
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
   
   
                if (Array[i][j] != 0){
   
   
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值的个数:"+sum);
        // 创建一个稀疏数组
        int[][] Sparse = new int[sum+1][3];
        // 赋值
        Sparse[0][0] = 11;  // 行数
        Sparse[0][1] = 11;  // 列数
        Sparse[0][2] = sum; // 有效值的个数
        // 遍历二维数组 将非零的元素放到稀疏数组
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < Array.length; i++) {
   
   
            for (int j = 0; j < Array[i].length; j++) {
   
   
                if (Array[i][j] != 0){
   
   
                    count++;
                    Sparse[count][0] = i;
                    Sparse[count][1] = j;
                    Sparse[count][2] = Array[i][j];
                }
            }
        }
        System.out.println("=========================================");
        System.out.println("转换成稀疏数组:");
        System.out.println("     行 列  值");
        for (int i = 0,j = 0; i < Sparse.length; i++) {
   
   
            System.out.println("["+j+"]  "+Sparse[i][0]+"\t"
            +Sparse[i][1]+"\t"
            +Sparse[i][2]+"\t");
            j++;
        }
        System.out.println("=========================================");
        System.out.println("还原稀疏数组");
        // 1、读取稀疏数组
        int[][] Restore_Sparse = new int[Sparse[0][0]][Sparse[0][1]];
        // 2、给其中的元素还原值
        for (int i = 1; i < Sparse.length; i++) {
   
   
            Restore_Sparse[Sparse[i][0]][Sparse[i][1]] = Sparse[i][2];
        }
        // 3,输出还原的数组
        for (int[] ints : Restore_Sparse) {
   
   
            for (int anInt:ints){
   
   
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}
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