【数据结构与算法】——稀疏数组

稀疏数组(sparseArray)

编写的五子棋程序中,有存盘、退出和续上盘的功能。

【数据结构与算法】——稀疏数组

分析问题:

因为该二维数组的很多值是默认值0,因此记录了很多没有意义的数据,所以可以用稀疏数组来对这个二维数组进行一个压缩。

稀疏数组基本介绍:

当一个数组中大部门元素为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(稀疏数组)中,从而缩小程序的规模。

稀疏数组举例说明:

【数据结构与算法】——稀疏数组

【数据结构与算法】——稀疏数组

第一张图为二维数组,一共有6行7列,第二张图是所对应的稀疏数组,第一行第一列记录原始数组有几行,第一行第二列记录原始数组有几列,第三列记录原始数组有多少个非0值,在原始数组里边有22、15、11、17、-6、39、91、28,共8个非0值,再后面的行记录的是每一个非0值的行列以及具体的值。所以原始数组为6x7=42的一个二维数组就变成了9x3=27的一个数组,42变成27,所以说起到了将原始数组规模变小的效果。

稀疏数组应用实例:

使用稀疏数组,来保留类似前面的二维数组(棋盘、地图等)

把稀疏数组存盘,并且可以从新恢复原来的二维数组

整体思路分析

【数据结构与算法】——稀疏数组

二维数组转稀疏数组思路:

遍历原始的二维数组,得到有效数据的个数sum

根据sum就可以创建稀疏数组sparseArr

int[sum+1][3]

将二维数组的有效数据存入到稀疏数组中

稀疏数组转原始二维数组思路:

先读取到稀疏数组的第一行,根据第一行的数据创建原始二维数组,比如上面的

chessArr2 = int[11][11]

再读取稀疏数组后几行的数据,并赋给原始的二维数组即可。

代码实现

public class SparseArray { public static void main(String[] args) { // 创建一个原始的二维数组11x11 //0:表示没有棋子,1:表示黑子,2:表示白子 int chessArr1[][] = new int[11][11]; chessArr1[1][2] = 1; chessArr1[2][3] = 2; //输出原始的二维数组 System.out.println("原始的二维数组~~"); for(int[] row : chessArr1) { for(int data : row) { System.out.printf("%d\t",data); } System.out.println(); } //将二维数组转成稀疏数组 //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 < 11;i ++) { for(int j = 0;j < 11;j ++) { if(chessArr1[i][j] != 0) { sum ++; } } } //2、创建对应的稀疏数组 int sparseArr[][] = new int[sum+1][13]; //3、给稀疏数组赋值 sparseArr[0][0] = 11; sparseArr[0][1] = 11; sparseArr[0][2] = sum; //4、遍历二维数组,将非0的值存放到稀疏数组中 int count = 0;//用于记录是第几个非0数据 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]; } } } //输出稀疏数组 System.out.println(); System.out.println("得到的稀疏数组~~"); 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(); //5、将稀疏数组恢复到原始的二维数组 //先读取到稀疏数组的第一行,根据第一行的数据创建原始二维数组 //比如上面的 chessArr2 = int[11][11] int chessArr2[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]]; //再读取稀疏数组后几行的数据(第二行开始),并赋给原始的二维数组即可。 for(int i = 1;i < sparseArr.length;i ++) { chessArr2[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2]; } //输出恢复后的二维数组 System.out.println("恢复后的二维数组~~"); for(int[] row : chessArr2) { for(int data : row) { System.out.printf("%d\t",data); } System.out.println(); } } }

输出结果:

【数据结构与算法】——稀疏数组

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