关于数据结构中的稀疏数组简单案例——java版

首先，我们来说一下稀疏数组的定义

        如果一个数组中，某一个元素M出现的总数远远大于其他元素出现的次数的总和，那么这个数组可以用稀疏数组来保存。

       假设你要把一个棋盘存储存入文件，如果直接将原数组存入，极大的占用了文件空间，这时候稀疏数组就发挥作用了

       稀疏数组的处理方法：

            1）记录数组一共有几行几列，一共有多少个不同的值。

            2）把具有不同值的元素的行列记录在一个小规模数组中，这个小规模数组就是稀疏数组。

       使用稀疏数组的目的：

             缩小规模，节省空间。

示例棋盘

二维数组转稀疏数组的思路

            1）遍历原始的二维数组，得到有效数据的个数sum

            2）根据sum可以创建稀疏数组→SpareArr[sum+1][3]

            3）将二维数组的有效数据存入稀疏数组。

代码实现：

            1. 首先创建原始棋盘，这里任意放几颗棋子，数组元素值为0表示没有棋子，1表示白子，2表示黑子。

        //先创建一个原始的二维数组 11 * 11
        int chessArr1[][] = new int[11][11];
        chessArr1[1][2] = 1;//白子
        chessArr1[2][3] = 2;//黑子
        chessArr1[3][4] = 2;
        chessArr1[4][4] = 1;
        chessArr1[4][2] = 1;

2. 遍历二维数组，得到非0数据的个数sum，同时创建稀疏数组SpareArr[sum+1][3]

// 1. 先遍历二维数组 得到非0数据的个数
int sum = 0;
for (int i = 0;i < chessArr1.length;i++){
  for (int j = 0;j < chessArr1.length;j++){
       if(chessArr1[i][j] != 0){
           sum++;
        }
    }
}
//2. 创建稀疏数组
int sparseArr[][] = new int[sum + 1][3];
//给稀疏数组赋值
sparseArr[0][0] = 11;
sparseArr[0][1] = 11;
sparseArr[0][2] = sum;

话说回来，为什么稀疏数组的行列是sum+1和3呢？

因为稀疏数组的特点即使如此→稀疏数组有Row，Col，Value三列

第一行第一列也就是spareArr[0][0]Row存放的棋盘数组的总行数

第一行第二列也就是spareArr[0][1]Col存放的是棋盘数组的总列数

第一行第三列spareArr[0][2]value存放的是棋盘数组非0数据的个数

而从第二行开始，Row，Col和value便存放的是每个值的行数列数和值

图解在最下面

3. 将二维数组的有效数据存入稀疏数组。

 //遍历二维数组，将将非零的值存放到稀疏数组中
int count = 0;
for (int i = 0;i < chessArr1.length;i++){
  for (int j = 0;j < chessArr1.length;j++){
      if(chessArr1[i][j] != 0){
           count++;
           sparseArr[count][0] = i;
           sparseArr[count][1] = j;
           sparseArr[count][2] = chessArr1[i][j];
        }
    }
}

这时候稀疏数组就大功告成了，输出一下

那有人要问了，如何把获得的稀疏数组还原为二维棋盘数组呢？

很简单，只需要两步

            1. 先读取稀疏数组的第一行，创建原始的二维数组

            2.再读取稀疏数组后几行数据，并赋给原二维数组。

这两步可以同时完成，代码如下

//将稀疏数组恢复成二维数组
int chessArr3[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
for (int i = 1; i < sparseArr.length;i++){
    chessArr3[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
}

最后，附上原始二维数组和稀疏数组的对比图

 

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