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一、实际需求

二、基本介绍

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是:

• 记录数组一共有几行几列, 有多少个不同的值
• 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

三、应用实例

• 使用稀疏数组, 来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等等)
• 把稀疏数组存盘, 并且可以从新恢复原来的二维数组数
• 整体思路分析

public class SparseArray {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建一个原始的二维数组 11 * 11
        // 0: 表示没有棋子， 1 表示 黑子 2 表蓝子
        int[][] chessArr = new int[11][11];
        chessArr[1][2] = 1;
        chessArr[2][3] = 2;
        chessArr[4][5] = 2;
        // 1.1 输出原始的二维数组
        System.out.println("原始的二维数组~~");
        for (int[] row : chessArr) {
            System.out.println(Arrays.toString(row));
        }
        // 2. 转化为稀疏数组
        int[][] sparseArray = convertToSparseArray(chessArr);
        // 2.1 输出稀疏数组
        System.out.println("原始的二维数组转化为稀疏数组~~");
        for (int[] row : sparseArray) {
            System.out.println(Arrays.toString(row));
        }
        // 3. 将稀疏数组还原为原数组
        int[][] oldArr = convertSparseArrayToArray(sparseArray);
        // 3.1 输出原数组
        System.out.println("稀疏数组转化为原数组~~");
        for (int[] row : oldArr) {
            System.out.println(Arrays.toString(row));
        }
    }

    /**
     * @param arr 普通二维数组
     * @return 稀疏数组
     * @Description 将普通二维数组转化为稀疏数组
     */
    public static int[][] convertToSparseArray(int[][] arr) {
        // 1. 记录arr中有多少个非0值
        List<int[]> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                if (arr[i][j] != 0) {
                    list.add(new int[]{i, j});
                }
            }
        }
        int c = list.size();
        // 2. 将arr转化为(c+1)行3列的稀疏数组
        int[][] sparseArr = new int[c + 1][3];
        // 2.1 第一行，记录原数组的行数、列数、非零值元素数
        sparseArr[0] = new int[]{arr.length, arr[0].length, c};
        // 2.2 剩下的c行，记录行、列、非零元素值
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            int rIndex = list.get(i)[0];
            int cIndex = list.get(i)[1];
            sparseArr[i + 1] = new int[]{rIndex, cIndex, arr[rIndex][cIndex]};
        }
        // 3. 返回创建好的稀疏数组
        return sparseArr;
    }

    /**
     * @param sparseArr 稀疏数组
     * @return 原数组
     * @Description 将稀疏数组还原为原数组
     */
    public static int[][] convertSparseArrayToArray(int[][] sparseArr) {
        // 1. 创建原数组
        int[][] arr = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
        // 2. 将原数组赋值
        for (int i = 1; i < sparseArr.length; i++) {
            arr[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
        }
        // 3. 返回原数组
        return arr;
    }

}

输出：

原始的二维数组~~
[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]
原始的二维数组转化为稀疏数组~~
[11, 11, 3]
[1, 2, 1]
[2, 3, 2]
[4, 5, 2]
稀疏数组转化为原数组~~
[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]