1. 应用场景
情景:编写的五子棋程序中,有 [存盘退出] 和 [续上盘] 的功能。
分析: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 → 稀疏数组。
2. 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
- 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
- 第 1 行存储原始数据总行数、总列数、总的 !0 数据个数
- 接下来每 1 行都存储 !0 数据 所在行、所在列和具体值
3. 思路分析
- 二维数组 → 稀疏数组
- 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 sparseArr
- 稀疏数组 → 二维数组
- 先读取 sparseArr 的第一行,根据 L1 的数据,创建 {原始二维数组arr} ~ int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]]
- 再读取稀疏数组后几行的数据,并将 c3 根据 (c1,c2) 赋值到 arr 中的相应位置上
4. 代码实现
// 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 表示白子
public class SparseArrayTest {
static int SPARSE_COLUMN = 3;
public static void main(String[] args) {
int chess[][] = new int[11][11];
chess[1][2] = 1;
chess[2][3] = 2;
int[][] sparse = transformToSparse(chess);
System.out.println("打印稀疏数组:");
print2DArray(sparse);
int[][] recoveredChess = recoverChess(sparse);
System.out.println("打印恢复的棋盘:");
print2DArray(recoveredChess);
}
// [存盘] 二维数组 → 稀疏数组
public static int[][] transformToSparse(int[][] chess) {
// 1. 记录棋盘有效数据数目
int validDataCount = 0;
for (int[] line : chess) {
for (int data : line) {
if (data != 0) validDataCount ++;
}
}
// 2. 稀疏数组行数 = 有效数据数目 + 1 (+1 是首行要记录棋盘大小)
int[][] sparse = new int[validDataCount+1][SPARSE_COLUMN];
// 3. 第一行存放棋盘数据
sparse[0][0] = chess.length;
sparse[0][1] = chess[0].length;
sparse[0][2] = validDataCount;
// 4. Line-2 开始存放棋子信息
int line = 1;
// 遍历二维数组, 将 !0数值 放入稀疏数组中
for (int i = 0; i < chess.length; i++) {
for (int j = 0; j < chess[i].length; j++) {
if (chess[i][j] != 0) {
sparse[line][0] = i;
sparse[line][1] = j;
sparse[line][2] = chess[i][j];
line ++;
}
}
}
return sparse;
}
// [复盘] 稀疏数组 → 二维数组
public static int[][] recoverChess(int[][] sparseArr) {
// 1. 读取 sparseArr 的第一行, 创建棋盘
int chess[][] = new int[sparseArr[0][0]][sparseArr[0][1]];
// 2. 读取 L-2 ~ L-sparseArr[0][2], 恢复棋盘
for(int i = 1; i <= sparseArr[0][2]; i++)
chess[sparseArr[i][0]][sparseArr[i][1]] = sparseArr[i][2];
return chess;
}
public static void print2DArray(int[][] arr) {
for (int[] a : arr) {
for(int data : a)
System.out.print(data + " ");
System.out.println();
}
}
}