c#稀疏数组

 

1.场景问题

编写五子棋程序中，有存盘和续上盘的功能。

2.问题分析

上面棋盘可用二维数组进行记录，但是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->稀疏数组

3.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，从而缩程序的规模。

4.应用实例

（1）使用稀疏数组，来保留类似前面的二维数组（棋盘、地图等）

（2）把稀疏数组存盘，并且可以重新恢复原来的二维数组

 public class MySparseArray
    {
        private int[,] SparseArray = new int[12,12];

        public MySparseArray() 
        {
            /*
             * exsmple：5 row, 7 cloum
             * 1 white 2 black
             */
            SparseArray[5, 7] = 1;
            SparseArray[7, 5] = 1;
            SparseArray[7, 9] = 1;
            SparseArray[7, 11] = 1;
            SparseArray[8, 10] = 2;
            SparseArray[10, 9] = 2;
        }

        public void Print()
        {
            Console.WriteLine("1.原始棋盘内容。");
            for (int i = 0; i < SparseArray.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = 0; j < SparseArray.GetLength(1); j++)
                {
                    var chess = SparseArray[i, j];
                    Console.Write($"{ chess }\t");
                }
                Console.WriteLine();
            }

            Console.WriteLine("2.遍历二维数组，得到非0数据的个数");
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < SparseArray.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = 0; j < SparseArray.GetLength(1); j++)
                {
                    var chess = SparseArray[i, j];
                    if (chess != 0)
                    {
                        sum++;
                    }
                }
            }
            Console.WriteLine(sum);

            Console.WriteLine("3.创建稀疏数组");
            //稀疏数组记录有多少行、有多少列、有多少非0的值
            int[,] tempSparseArray = new int[sum + 1, 3];
            //第一行第一列，记录有多少行
            tempSparseArray[0, 0] = SparseArray.GetLength(0);
            //第一行第二列，记录有多少列
            tempSparseArray[0, 1] = SparseArray.GetLength(1);
            //第一行第三列，记录有多少非0的值
            tempSparseArray[0, 2] = sum;
            //遍历棋盘二维数组，将非0的值存放到稀疏数组中
            int count = 0;
            for (int i = 0; i < SparseArray.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = 0; j < SparseArray.GetLength(1); j++)
                {
                    var chess = SparseArray[i, j];
                    if (chess != 0)
                    {
                        count++;
                        //取出值不为0的行号
                        tempSparseArray[count, 0] = i;
                        //取出值不为0的列号
                        tempSparseArray[count, 1] = j;
                        //所在该行该列的值
                        tempSparseArray[count, 2] = SparseArray[i,j];
                    }
                }
            }

            Console.WriteLine("4.输出得到的稀疏数组");
            Console.WriteLine($"行\t列\t值");
            for (int i = 0; i < tempSparseArray.GetLength(0); i++)
            {
                Console.WriteLine($"{ tempSparseArray[i,0] }\t{ tempSparseArray[i,1] }\t{ tempSparseArray[i,2] }");
            }

            Console.WriteLine("5.稀疏数组还原二维数组");
            //首先还原二维数组的大小
            int[,] tempSparseArray2 = new int[tempSparseArray[0, 0], tempSparseArray[0, 1]];
            //还原值,跳过第一行因为是存储二维数组的大小的
            for (int i = 1; i < tempSparseArray.GetLength(0); i++)
            {
                //根据稀疏数组提供的行和列找到对应的位置，将值插入即可。
                tempSparseArray2[tempSparseArray[i, 0], tempSparseArray[i, 1]] = tempSparseArray[i, 2];
            }

            //输出还原的稀疏数组
            for (int i = 0; i < tempSparseArray2.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = 0; j < tempSparseArray2.GetLength(1); j++)
                {
                    var chess = tempSparseArray2[i, j];
                    Console.Write($"{ chess }\t");
                }
                Console.WriteLine();
            }
        }
    }

运行效果